Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
ℹ️Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
Аннотация
Введение 4
1. Современные исследования конвективно-радиационного теплообмена в полости
при наличии изотермического источника 5
2. Постановка задачи 9
2.1. Физическая и геометрическая постановки задачи 9
2.2. Математическая постановка задачи 10
3. Численное решение задачи 12
3.1. Краткое описание используемого численного метода 12
3.2. Метод прогонки решения системы линейных алгебраических уравнений 12
3.3. Модель анализа излучения в прозрачных средах 13
3.4. Метод расчета угловых коэффициентов 16
3.5. Влияние сеточных параметров 17
4. Тестовая задача 18
5. Заключение 20
Литература 21
📖 Введение
Всестороннее исследование процессов тепловой конвекции является актуальной проблемой гидромеханики и теплообмена, поскольку они часто встречаются во многих задачах практики. Интересные и важные эффекты наблюдаются в объемах любого масштаба - от микроскопических в порах и полостях, строительных материалов и конструкций, до конвекции в масштабах Земли, в задачах геофизики. В процессах свободной конвекции, в отличие от вынужденной, течение возникает под действием разности температур. Поэтому процессы передачи тепла и течение жидкости неразрывно связаны друг с другом, и нельзя рассматривать один процесс независимо от другого. Теоретические вопросы свободной конвекции изучались в работах Соковишина Ю.А. и Мартыненко О.Г. [1], Полежаева В.И. [2], Гершуни Г.3 и Жуховицкого Е.М. [3] и др. Предметом исследований были вопросы устойчивости конвективных течений, конвекция в каналах и полостях. Наряду с конвекцией есть очень важная область изучения теплообмена с помощью инфракрасного излучения. При инфракрасном излучение человек может ощущать процесс теплообмена, поэтому инфракрасное излучение еще называют тепловым излучение. Тепловое излучение было открыто английским астрономом У. Гершелем в 1800 году. Тепловое излучение непосредственно играет важную роль в жизни человека. Самый первый пример, который приходит в голову, это, конечно же, излучение Солнца, которое обогревает земную поверхность. В отличие от конвекции и теплопроводности тепловое излучение не зависит от разности температур между участками, а зависит от абсолютных температур некоторых объектов. Так же отличительной чертой теплового излучения является способность теплообмена в вакууме, благодаря этой особенности такой теплообмен широко распространён в космической промышленности.
✅ Заключение
Исследования в каждой задаче были проведены в широком диапазоне изменения определяющих параметров: Ri = 0.1-100; Pr = 0.71; h?JL = 0.1-0.3; 0 < т < 100; 0 < s< 0.9. Получены распределения изолиний функции тока и температуры, а также среднего конвективного и радиационного чисел Нуссельта в зависимости от величины температурного напора, времени и высоты правой стенки. В результате установлено, что:
- увеличение числа Ричардсона приводит к смене режима течения и увеличению основного вихря в каверне, а также проявляется в росте среднего числа Нуссельта;
- изменение размера и положения источника энергии приводит к образованию дополнительных зон охлаждения и появлению небольших вихрей в нижних углах каверны. При источнике, расположенном на правой стенке, происходит изменение течения в каверне и наблюдается увеличение среднего числа Нуссельта;
- увеличение выступа h2 / L приводит к уменьшению интенсивности теплообмена;
- рост степени черноты приводит к значительному повышению среднего радиационного числа Нуссельта и незначительному изменению конвективного числа Нуссельта, а также способствует прогреванию верхней части канала.