ОБ УПРАВЛЕНИИ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ КОНВЕКЦИИ ХИМИЧЕСКИ РЕАГИРУЮЩЕГО ГАЗА

  • И. Палымский Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск
  • П. Фомин Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск
  • А. Трилис Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск
Ключевые слова: конвекция, химическое равновесие, газовая смесь, число Рэлея

Аннотация

Выполнен анализ устойчивости статического режима конвекции Рэлея-Бенара в химически реагирующей равновесной водородо-кислородной газовой смеси с добавленными химически инертными микрочастицами оксида алюминия. В приближении Буссинеска показано, что подходящим выбором температуры можно интенсифицировать конвекцию, а добавлением химически инертных микрочастиц подавить конвективное движение. Расчетами по полной нелинейной системе уравнений газовой динамики установлено, что при высоте области меньше критического значения режим конвекции изобарный, а при превышении высотой области этого критического значения – сверхадиабатический. При конвекции в сверхадиабатическом режиме наблюдается ее адиабатическое подавление. В рамках изобарного режима конвекции определены границы применимости приближения Буссинеска. 

Биографии авторов

И. Палымский , Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск

Докт. физ.-мат. наук, профессор кафедры физики

П. Фомин , Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск

Канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник

А. Трилис , Институт гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, г. Новосибирск

Канд. физ.-мат. наук, мл. научный сотрудник

Литература

1. Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972.- 392 с.
2. Палымский И.Б. Турбулентная конвекция Рэлея-Бенара. Численный метод и результаты расчетов. Германия: LAP, 2011.-232с.
3. Кригель А.М. Вопросы термодинамики турбулентной конвекции // Журнал технической физики.-2016.-Т.86.-В.11.-с.136-139.
4. Лапин Ю.В, Стрелец М.Х. Внутренние течения газовых смесей // М.: Наука, 1989.- 368 с.
5. Махвиладзе Г.М., Мелихов В.И. Численный метод исследования процессов медленного горения газов // Математическое моделирование.-1989.Т.1.-№6.-с.146-157.
6. Wan Zh.-H., Wang Q., Wang B., Xia Sh.-N., Zhou Q., Sun D.-J. On non - Oberbeck - Boussinesq effects in Rayleigh-Benard convection of air for large temperature differences // J. of Fluid Mechanics.2020.-V.889.-A.10.-P.1-21.
7. Горбунов А.А., Полежаев В.И. Метод возмущений и численное моделирование конвекции для задачи Рэлея в жидкостях с произвольным уравнением состояния // М.: Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, препринт № 897, 2008.- 50 с.
8. Боресков А.В., Харламов А.А. Основы работы с технологией CUDA // М.: ДМК, 2010.- 234 с.
9. Fedorov A.V., Fomin P.A., Fomin V.M., Tropin D.A., Chen J.R. Mathematical Analysis of Detonation Suppression by Inert Particles // Taiwan: Kao Tech Publishing, Kaohsiung, 2012.
10. Palymskiy I.B., Fomin P.A., Gharehdash S. On control of convection intensity of the reacting equilibrium gas // Computational Thermal Sciences.2019.-V.11.-N.4.-P.297-314. 11. Гетлинг А.В. Конвекция Рэлея-Бенара. Структуры и динамика // М.: Эдиториал УРСС, 1999.- 247 с.
12. Palymskiy I.B., Fomin P.A., Hieronymus H. The Rayleigh–Benard convection in gas with chemical reactions // Siberian Journal of Numerical Mathematics.-2007.-V.10.-N.4.-P.371-383.
13. Palymskiy I.B., Fomin P.A., Hieronymus H. Rayleigh-Benard convection in a chemical equilibrium gas (simulation of surface detonation wave initiation) // Applied Mathematical Modelling.-2008.-V.32.-Is.5.P.660-676.
14. Nikolaev Yu.A. Model of the kinetics of chemical reactions at high temperatures // Combustion, Explosion and Shock Waves.-1978.-V.14.-N.4.-P.468471.
15. Nikolaev Yu.A., Fomin P.A. Analysis of equilibrium flows of chemically reacting gases // Combustion, Explosion and Shock Waves.-1982.V.18.-N.1.-P.53-58.
16. Nikolaev Yu.A., Fomin P.A. Approximate equation of kinetics in heterogeneous systems of gascondensed-phase type // Combustion, Explosion and Shock Waves.-1983.-V.19.-N.6.-P.737-745.
17. Полежаев В.И. Численное решение уравнений Навье-Стокса для течения и теплообмена в замкнутой двумерной области // Диссертация на соискание ученой степени к.т.н., 1967.-196 с.
Опубликован
2021-01-18
Как цитировать
Палымский , И., П. Фомин, и А. Трилис. 2021. «ОБ УПРАВЛЕНИИ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ КОНВЕКЦИИ ХИМИЧЕСКИ РЕАГИРУЮЩЕГО ГАЗА ». EurasianUnionScientists 6 (12(81), 40-47. https://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2020.6.81.1174.