Численное моделирование термодинамических параметров конвективного течения газа при кольцеобразной схеме нагрева в условиях действия силы тяжести

Сорокина, Е. М.; Обухов, А. Г.; Sorokina, E. M.; Obukhov, A. G.

Численное моделирование термодинамических параметров конвективного течения газа при кольцеобразной схеме нагрева в условиях действия силы тяжести

Сорокина, Е. М., Обухов, А. Г., Sorokina, E. M., Obukhov, A. G.

Дата публикации: 2015

Дата публикации в реестре: 2020-03-03T20:59:02Z

Аннотация:

Рассматривается полная система уравнений Навье–Стокса, описывающая течения сжимаемого вязкого теплопроводного газа в условиях действия силы тяжести. Коэффициенты вязкости и теплопроводности полагаются постоянными. За начальные условия принимаются функции, являющиеся точным аналитическим решением полной системы уравнений Навье–Стокса. В качестве краевых условий предлагаются условия непротекания и теплоизоляции. Конвективный поток газа инициируется кольцеобразным нагревом подстилающей поверхности. Решения полной системы уравнений Навье–Стокса строятся численно по явной разностной схеме в кубе с единичной длиной ребра. Приведены результаты расчетов плотности, температуры и давления конвективного потока вязкого сжимаемого теплопроводного газа в условиях действия силы тяжести. Показано, что термодинамические параметры имеют сложную структуру и существенным образом зависят от формы нагрева, высоты и времени нагрева. Нестационарность конвективного потока газа более отчетливо проявляется в начальной стадии его формирования.

Ключевые слова:
the system of gas dynamics equations, the boundary conditions, краевые условия, полная система уравнений Навье–Стокса, система уравнений газовой динамики, the complete system of Navier–Stokes equations

Тип: Article

Права: open access