Izvestiya of Saratov University.

Mathematics. Mechanics. Informatics

ISSN 1816-9791 (Print)
ISSN 2541-9005 (Online)

For citation:

Otpushchennikov S. V. Local effects of the weak thermogravitational convective flows. Izvestiya of Saratov University. Mathematics. Mechanics. Informatics, 2012, vol. 12, iss. 4, pp. 56-62. DOI: 10.18500/1816-9791-2012-12-4-56-62

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Published online: 
15.11.2012
Full text:
download
(downloads: 147)
Language: 
Russian
Heading: 
Mechanics
UDC: 
532.5+536.25
DOI: 
10.18500/1816-9791-2012-12-4-56-62

Local effects of the weak thermogravitational convective flows

Autors: 
Otpushchennikov Sergei Valer'evich, Saratov State University
Abstract: 

The features of the natural low intensity thermo-gravitational convection occurring in microacceleration condition have been investigated numerically. The effect of thermal boundary conditions on the local characteristics of temperature field has also been studied. It was shown that the value of maximum temperature stratification depends monotonically on the intensity of heat transfer at the system boundaries. The correction algorithm has been proposed for the vorticity boundary conditions on the solid impermeable walls. 

Key words: 
numerical simulation
finite element method
natural thermogravitational convection
References: 
  1. Полежаев В. И. Нестационарная ламинарная тепловая конвекция в замкнутой области при заданном потоке тепла // Изв. АН СССР. Механика жидкости игаза. 1970. № 4. С. 109–117.
  2. Авдуевский В. С., Полежаев В. И. Некоторые особенности естественной конвекции жидкостей и газов // Избранные проблемы прикладной механики. М. : ВИНИТИ, 1974. С. 11–20.
  3. Полежаев В. И. Эффект максимума температурного расслоения и его приложения // Докл. АН СССР. 1974. Т. 218, № 4. С. 783–786.
  4. Полежаев В. И., Белло М. С., Верезуб Н. А., Дубовик К. Г., Лебедев А. П., Никитин С. А., Павловский Д. С., Федюшкин А. И. Конвективные процессы в невесомости. М. : Наука, 1991. 240 с.
  5. Полежаев В. И. Конвекция и процессы тепло- и массообмена в условиях космического полета // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2006. № 5. С. 67–88.
  6. Zemskov V. S., Raukhman M. R., Shalimov V. P., Goncharov V. A. Peculiarities of inhomogeneities and heat/mass transfer during directional crystallization under low and normal gravity conditions // Single crystal growth and heat & mass transfer : proceedings of First Intern. Conf. Obninsk, 2003. Vol. 2. P. 717–726.
  7. Полежаев В. И. Режимы микроускорений, гравитационная чувствительность и методы анализа технологических экспериментов в условиях невесомости // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 1994. № 5. С. 22–36.
  8. Асеведо Х., Ермаков М. К., Зыков С. Г., Комаров М. М., Либерман Е., Никитин С. А., Полежаев В. И., Рябуха С. Б., Сазонов В. В., Стажков В. М. Микроускорения на орбитальной станции «Мир» и оперативный анализ гравитационной чувствительности конвективных процессов тепло-массопереноса // Космические исследования. 1999. Т. 37, № 1. С. 86–101.
  9. Сазонов В. В., Юферев В. С. Тепловая конвекция, вызванная квазистатической компонентой поля микроускорений орбитальной станции «Мир» // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2000. № 3. С. 39–45.
  10. 10. Ермолаев И. А., Жбанов А. И., Отпущенников С. В. Исследование режимов малоинтенсивной конвекции в прямоугольной полости с тепловым потоком на границе // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. 2008. № 3. С. 3–11.
  11. Ермолаев И. А., Жбанов А. И., Кошелев В. С.,Отпущенников С. В. Исследование влияния числа Прандтля на локальные свойства малоинтенсивной конвекции в подогреваемой снизу прямоугольной области // Теплофизика высоких температур. 2011. Т. 49, № 4. С. 589–593.
  12. Гершуни Г. З., Жуховицкий Е. М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М. : Наука,1972. 392 с.
  13. Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. М. : Мир, 1986. 288 с.
  14. Ермолаев И. А., Жбанов А. И., Кошелев В. С. Решение двумерной нестационарной задачи тепло- и массопереноса методом конечных элементов // Вопросы прикладной физики. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2002. Вып. 8. С. 60.
  15. Тарунин Е. Л. Вычислительный эксперимент в задачах свободной конвекции. Иркутск : Изд-во Иркутск.ун-та, 1990. 225 с. 
  16. Тарунин Е. Л. О выборе аппраксимационной формулы для вихря скорости на твердой границе при решении задач динамики вязкой жидкости // Численные методы механики сплошной среды. 1978. Т. 9, № 7. С. 97–111.
  17. Полежаев В. И., Грязнов В. Л. Метод расчета граничных условий для уравнений Навье–Стокса в переменных «вихрь, функция тока» // Докл. АН СССР. 1974. Т. 219, № 2. С. 301–304.
  18. Вабищевич П. Н. Разностные схемы для задач гидродинамики в переменных «функция тока – вихрь скорости» // Докл. АН. 1996. Т. 346, № 4. С. 442–444.
  19. Бабенко К. И., Введенский Н. Д. О численном решении краевой задачи для уравнений Навье–Стокса // Журн. вычисл. мат. и мат. физ. 1972. Т. 12, № 5. С. 1343–1349.
  20. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкости : в 2 т. Т. 1 / пер. с англ. М. : Мир, 1991. 504 с.
  21. Полежаев В. И., Бунэ А. В., Верезуб Н. А., Глушко Г. С., Грязное B. Л., Дубовик К. Г., Никитин C. А., Простомолотов А. И., Федосеев А. И., Черкасов С. Г. Математическое моделирование конвективного тепло- и массообмена на основе уравнений Навье–Стокса. М. : Наука, 1987. 271 с
  • 984 reads