...энергетическая безопасность и прозрачность отношений в энергетике...


Электроэнергетика - это электрификация страны на основе рационального производства и распределения электроэнергии.
Гидроэнергетика, раздел энергетики, связанный с использованием потенциальной энергии водных ресурсов.
Теплоэнергетика - это одна из составляющих энергетики, она включает в себя процесс производства тепловой энергии.
Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения энергии.

Поиск по сайту

Московское время



Опрос

Могут ли альтернативные источники энергии заменить АЭС?

Просмотреть результаты

Загрузка ... Загрузка ...

Документы


Сервисы

Калькулятор коммунальных платежей для граждан РФ

Законы

О Федеральном законе № 223-ФЗ «О закупках товаров, работ, услуг отдельными видами юридических лиц»

Численныи анализ сопряженной задачи конвективного тепломассопереноса в замкнутом объеме

В последнее время все больше внимания уделяется исследованию конвективных течений, вызванных неоднородностью полей температуры и концентрации. Такая тенденция обусловлена несколькими причинами, одной из которых является попытка построения полной теории тепломассопереноса в сложных технологических системах, включающих в себя широкий спектр физических и химических эффектов. Так, например, численный анализ пространственных и двумерных режимов теплопереноса в замкнутой области с изотермическими стенками и устойчивой вертикальной стратификацией показал, что для определенного набора геометрических и теплофизических характеристик отличия в результатах плоских и пространственных моделей незначительные. Гидродинамические структуры в полости при малых значениях параметра плавучести представляют собой рециркуляционные зоны, обусловленные наличием градиента температуры, с ослабленными вторичными спиральными течениями в поперечном направлении. Однако, увеличение этого параметра может приводить к стабилизации и ослаблению конвективных течений. Наличие дополнительных диффузионных эффектов может приводить к формированию новых циркуляционных зон, перераспределению температуры и интенсификации конвективных течений в полости.

Целью настоящей работы является численный анализ нестационарных режимов конвективного тепломассопереноса в замкнутом объеме с локальными источниками массы и энергии. Источники тепла и массы, расположенные в основании объекта исследования, имеют постоянные значения температуры и концентрацию. Конвективно-радиационный теплообмен с окружающей средой моделируется на границе. Остальные стенки предполагаются теплоизолированными.

Принимается, что теплофизические свойства материала твердых стенок и газа не зависят от температуры, а режим течения является ламинарным. Газ считается вязкой, теплопроводной, ньютоновской жидкостью, удовлетворяющей приближению Буссинеска. Считается, что влияние эффектов Соре и Дюфура пренебрежимо мало.

Процесс переноса тепла описывается системой нестационарных пространственных уравнений термогравитационной конвекции в приближении Буссинеска и уравнением диффузии на основе закона Фика в газовой полости и нестационарным трехмерным уравнением теплопроводности для элементов твердой стенки с нелинейными граничными условиями. Математическая модель, сформулированная в безразмерных переменных «векторный потенциал — вектор завихренности скорости — температура — концентрация», реализована численно методом конечных разностей на равномерной сетке. Разработанный численный алгоритм был протестирован на известных модельных задачах.

Исследования краевой задачи. Основное внимание уделялось анализу влияния числа Рэлея, характеризующего интенсивность источника тепловыделения; фактора нестационарности, определяющего не только этапы развития вихревых структур, но и термическую инерционность ограждающих твердых стенок; а также параметра плавучести, отражающего относительную роль градиента концентрации при формировании выталкивающей силы, на распределения термогидродинамических характеристик (линии тока, поля температуры и концентрации, средние числа Нуссельта и Шервуда на поверхностях источников тепла и примеси, соответственно).

В результате численного анализа установлены масштабы влияния термического и диффузионного напоров на режимы переноса массы, импульса и энергии. Показано, что увеличение параметра плавучести приводит к росту средних чисел Нуссельта и Шервуда на поверхностях источников тепла и примеси. С ростом числа Рэлея на начальном временном этапе наблюдается появление колебаний в изменении значений, которые в дальнейшем исчезают. Уменьшение коэффициента теплопроводности материала ограждающих твердых стенок приводит к увеличению обобщенного коэффициента теплообмена на поверхности источника энергии.


Дата публикации: 13.03.2012

Похожие записи:

Последние публикации:


Наши информационные партнеры:

ИНТЕР РАО Изменения климата Объединенная энергосбытовая компания