Изучение влияния геометрических параметров системы на характер трехслойных течений в горизонтальном канале

Abstract

Работа посвящена изучению стационарных течений в горизонтальных слоях с учетом эффектов тепло- и массопереноса. Представлена математическая модель трехслойного течения в бесконечном канале с твердыми непроницаемыми стенками. Поток газопаровой смеси движется над однокомпонентными несмешивающимися жидкостями нижнего и среднего слоев. На термокапиллярных границах «жидкость — газ» и «жидкость — жидкость» учитываются процессы тепломассопереноса и теплопереноса соответственно. Эффекты Дюфура и Соре принимаются во внимание в верхнем слое системы. Математическое моделирование основано на точных решениях специального вида уравнений Навье — Стокса в приближении Буссинеска. Приведен порядок определения неизвестных параметров задач. Получены зависимости продольных градиентов температуры на границах системы друг от друга. На примере системы «силиконовое масло — вода — воздух» изучено влияние геометрии области течения на характер процесса. Представлены профили продольной скорости и распределения температуры в случае различных значений высот жидких слоев системы при фиксированных прочих параметрах. Показано, что в данном случае большее значение имеет толщина нижнего слоя, чем среднего.

Keywords

• трехслойная система
• точное решение
• эффект соре
• эффект дюфура
• термокапиллярная граница раздела
• толщина слоя