Модель естественной конвекции в кольцевом канале с подвижной внутренней границей

Авторы

  • Э.И. Нарыгин Тюменский нефтяной научный центр
  • П.Т. Зубков Тюменский государственный университет

Ключевые слова:

естественная конвекция, кольцевой канал, приближение Буссинеска, уравнение Навье-Стокса, численные методы, аппроксимация, разностные уравнения

Аннотация

В работе рассматривается задача об естественной конвекции вязкой несжимаемой жидкости, полностью заполняющей горизонтальный кольцевой канал. Внутренний цилиндр закреплен в центре области и может вращаться вокруг своей оси. На внешней границе поддерживается постоянный перепад температуры. Движение жидкости в области приведет к движению внутреннего цилиндра.Задача рассматривается в двумерной постановке. В качестве математической модели используются уравнения Навье-Стокса в приближении Буссинеска. Уравнения записаны в цилиндрической системе координат. Уравнение движения внутреннего цилиндра получено из закона сохранения момента импульса.Предложена математическая модель описания естественной конвекции в кольцевом канале с подвижной границей. Проведено сравнение результатов вычислительного эксперимента с аналитическим решением и результатами других авторов. Проведена оценка влияния способа аппроксимации уравнения движения внутреннего цилиндра на результат. Установлено, что способ аппроксимации не влияет на получаемый результат. Проведены предварительные расчеты для определения оптимальной плотности сетки для данной задачи.

Загрузки

Опубликован

2023-08-25

Выпуск

Раздел

Статьи