Влияние положения локального источника объемного тепловыделения полуцилиндрической формы на теплообмен внутри замкнутого контура

 pdf (8118K)

Проведено математическое моделирование процессов теплопереноса внутри замкнутой квадратной полости при наличии локального источника энергии полуцилиндрической формы. Проанализировано влияние расположения нагревателя на особенности эволюции гидродинамики. Рассматриваемая область представляла собой замкнутый квадратный контур, на нижней стенке которого располагался источник объемного тепловыделения, боковые стенки контура - изотермические. Представленная краевая задача была решена в безразмерных преобразованных переменных «функция тока-завихренность-температура» на основе метода конечных разностей. Проведены оценка влияния чисел Рэлея в диапазоне $10^{4}$-$10^{5}$, а также положения локального источника энергии на теплообмен внутри полости.

Ключевые слова: замкнутый контур, источник объемного тепловыделения, конвекция, численный анализ
Цитата: Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2018, т. 28, вып. 1, с. 119-130
DOI: 10.20537/vm180111

The impact of position of the local volumetric heat generating source of a semi-cylindrical shape on heat exchange inside the cavity

Mathematical modeling of heat transfer processes inside a closed square cavity having a local heat source of a semi-cylindrical shape has been performed. The effect of the heater location on the evolution of flow structures has been analyzed. The considered cavity was a closed square contour with a heat-generating element located on the bottom wall. Side walls were considered as isothermal. The presented boundary problem has been formulated in dimensionless variables such as stream function-vorticity-temperature and it has been solved by a finite difference method. The effects of Rayleigh numbers in the range of $10^{4}$-$10^{5}$ and the position of the local energy source on heat exchange inside the cavity have been estimated.

Keywords: closed contour, heat generating source, convection, numerical simulation
Citation in English: Bulletin of Udmurt University. Mathematics, Mechanics, Computer Science, 2018, vol. 28, issue 1, pp. 119-130

Журнал индексируется в Scopus

Журнал входит в базы данных zbMATH, MathSciNet

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал включен в перечень ВАК.

Электронная версия журнала на Общероссийском математическом портале Math-Net.Ru.

Журнал включен в Crossref