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
Keywords: convection, chemical equilibrium, gas mixture, Rayleigh number

Abstract

A linear analysis of the stability of Rayleigh-Benard static regime convection is performed in a chemically reacting equilibrium hydrogen-oxygen gas mixture with added chemically inert microparticles of aluminum oxide. It is shown in the Boussinesq approach that a suitable choice of temperature can intensify convection and adding chemically inert microparticles can suppress convective motion. It is established that the isobaric convection regime is realized when the height of the region is less than the critical value, and when the height of the region exceeds this critical value, the convection regime is superadiabatic. During convection in the superadiabatic regime, its adiabatic suppression is observed. Within the framework of the isobaric convection regime, the limits of applicability of the Boussinesq approach are determined.

Author Biographies

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

References

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.
Published
2021-01-18
How to Cite
Палымский , И., П. Фомин, and 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.