Библиографическое описание:Численное решение задачи нестационарной конвекции бинарной смеси в горизонтальном слое : научное издание / И. В. Степанова, В. Е. Зализняк. - Текст : непосредственный // Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки. - 2023. - Т.33, №2. - С. 365-381. - ISSN 1994-9197. - ISSN 2076-5959, DOI 10.35634/vm230212.
Аннотация:Рассматривается нестационарное движение жидкой бинарной смеси в узком протяженном горизонтальном канале с твердыми стенками, нагревающимися по определенному закону. Используется возможность применения решения Остроумова-Бириха к описанию исследуемого течения, что сводит задачу к решению смешанной краевой задачи для системы параболических уравнений. Особенностью задачи является дополнительное к граничным интегральное условие на расход жидкости, позволяющее вместе с функциями скорости, температуры и концентрации находить горизонтальный градиент давления. Посредством построенной численной процедуры решения поставленной задачи проводится анализ полученных характеристик движения при использовании в качестве смеси водного спиртового раствора. Показаны возможности стабилизации нестационарного течения и управления движением посредством периодически меняющейся тепловой нагрузки на стенке канала.
Nonstationary motion of a liquid binary mixture in a narrow long horizontal channel with rigid walls heated according to a certain law is considered. The possibility of applying the Ostroumov-Birikh solution to the description of the flow under study is used. It reduces the problem to solving a mixed boundary value problem for a system of parabolic equations. A feature of the problem is an additional integral condition on the fluid flow rate. It allows finding the pressure gradient together with the functions of velocity, temperature, and concentration. Applying the constructed numerical procedure, the analysis of the obtained characteristics of motion is carried out using water-ethanol solution as a mixture. The possibilities of stabilizing the unsteady flow and controlling the motion by means of a periodically changing thermal load on the channel wall are shown.
Ключевые слова:Oberbeck-Boussinesque equations, thermal diffusion, Ostroumov-Birikh solution, numerical solution of nonstationary heat and mass transfer problem, уравнения Обербека-Буссинеска, термодиффузия, решение Остроумова-Бириха, численное решение нестационарной задачи тепломассопереноса
