Введение 4
1. Современные исследования режимов смешанной конвекции во вращающейся полости
2. Постановка задачи 9
2.1. Физическая и геометрическая постановки задачи 9
2.2. Математическая постановка задачи 10
3. Численное решение задачи 13
3.1. Решение уравнения Пуассона для функции тока 13
3.2. Решение уравнения дисперсии завихренности 14
3.3. Решение уравнения энергии 15
4. Верификация результатов 16
5. Влияние сеточных параметров 17
6. Анализ полученных результатов 18
7. Заключение 28
Литература 29
Изучение теплопереноса имеет большое значение при моделировании и оптимизации физических процессов, связанных с производством и рациональным использованием энергии. Усложнение технических устройств и неотложность многих проблем энергетики и охраны окружающей среды привели к тому, что в последние годы изучение теплообмена было связано с очень широким кругом задач.
Естественная конвекция в замкнутых областях вызывает большой интерес в последнее время. Течение жидкости и режимы теплопередачи при умеренных числах Рэлея представляют интерес для многих технических устройств. Большая часть опубликованных работ по естественной конвекции акцентирует внимание на теплопереносе в случае статичных анализируемых объектов. Но известно, что в некоторых технических системах полости, заполненные жидкостью, участвуют во вращении.
Целью настоящей работы является анализ влияния вращения на режимы смешанной конвекции в замкнутой квадратной области. Изучение влияния вращения на конвективное движение дополняется исследованием временной зависимости числа Нуссельта на изотермических стенках при различных значениях внешних параметров.
Проведен анализ нестационарных режимов смешанной конвекции в квадратной вращающейся дифференциально обогреваемой полости. При этом были выполнены сопутствующие задачи: проведен обзор литературы по теме исследования, сформулирована вычислительная модель решаемой задачи, разработан программный код, позволяющий решать рассматриваемый класс задач, проведена верификация вычислительной модели и метода решения.
Численные исследования проведены для различных углов поворота полости при вращении. Проведено описание процессов, проходящих внутри полости. В результате моделирования конвективного тепломассопереноса в полости была исследована интенсивность теплообмена на изотермических стенках.
