Архив номеров

Выполнено трехмерное численное моделирование конвекции Рэлея-Бенара в вер­тикальном кольцевом контейнере, наполненном холодной водой в окрестности максимума плотности. Цель исследования состояла в определении критического числа Рэлея, соот­ветствующего возникновению конвекции, и режимов первичных течений при различных геометрических размерах и значениях параметра инверсии плотности. Число Прандтля холодной воды приблизительно 11.57. Кольцевой контейнер нагревается снизу и охлажда­ется сверху. Внешняя и внутренняя боковые стенки полагаются полностью адиабатически­ми. Результаты показывают, что критическое число Рэлея возникновения конвекции воз­растает с ростом параметра инверсии плотности и отношения радиусов и с уменьшением отношения радиуса к высоте. При очень малых значениях отношения радиусов картины течения в вертикальном кольцевом контейнере близки к тем, что имеют место в цилинд­рических контейнерах. При большом отношении радиусов структура течения относи­тельно проста; в азимутальном направлении наблюдаются несколько конвективных ва­лов, подобных тем, что характерны для конвекции Рэлея–Бенара в жидкости Буссинеска. При умеренных значениях параметра инверсии плотности зафиксирован режим страти­фицированного течения. Выполнено сравнение полученных результатов с результатами для жидкости Буссинеска с целью определить влияние параметра инверсии плотности.