РЕФЕРАТ 3
1 Введение 6
2 Физико-математическая постановка задачи 7
3 Уравнения в переменных «вихрь - функция тока» 9
3.1 Граничные условия 10
4 Уравнения в переменных «скорость - давление» 12
4.1 Граничные условия 14
5 Численный метод решения 15
6 Достоверность полученных результатов 16
7 Анализ полученных результатов 20
8 Заключение 26
9 список литературы 27
В настоящее время мы крайне часто встречаемся с различными течениями вязких жидкостей в трубах, теплообменных аппаратах, химических реакторах и других устройствах.
Целью настоящей работы является определение процесса теплообмена при смешении потоков с различными начальными скоростями и температурами. В работе также рассматриваются различные рабочие и режимные параметры для получения более подробной информации о смешивании потоков. В виду сложности задачи проводилось численное моделирование процесса смешения двух потоков с учетом вращения элементов аппарата, а также с учетом термической подъемной силы на основе приближения Буссинеска. Численное моделирование, как хорошо известно, существенно сокращает временные и финансовые затраты по сравнению с экспериментальными исследованиями.
Разработанная математическая модель процесса смешения потоков с различными начальными значениями скоростей и температур может быть использована в химической технологии, а также при создании эффективных теплообменных аппаратов.
1. Проведено численное моделирование динамики жидкости в камере смешения с разными температурами при вынужденной конвекции. Рассмотрен случай совместного действия вынужденной и свободной конвекции, а также влияние вращающих элементов на распределение полей скорости и температуры.
2. Были написаны коды программ на языке программирования «FORTRAN» для задач в переменных «вихрь-функция тока» и «скорость-давление» соответственно.
3. В результате решения задачи показано распределения полей скорости и температуры в камере смешения. Выявлено влияние параметров чисел Re, Gr, Pr и параметра вращения на перенос импульса, тепла в камере смешения.
4. Достоверность работы подтверждается сравнением решений полученных в переменных «вихрь-функция тока» и «скорость- давление», а также сопоставлением с аналитическим решением и тестовыми исследованиями на сеточную и итерационную сходимость.
5. Разработанная численная модель может быть использована при исследовании процессов и аппаратов химической технологии.
