Konwekcja naturalna w modelowym pomieszczeniu z zastosowaniem aproksymacji Bussinesq’a

Radzikowska-Juś, W.; Owczarek, S.

doi:DOI: 10.5604/01.3001.0010.5392

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Konwekcja naturalna w modelowym pomieszczeniu z zastosowaniem aproksymacji Bussinesq’a

Autorzy

Radzikowska-Juś W. , Owczarek S.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

DOI

DOI: 10.5604/01.3001.0010.5392

Warianty tytułu

Natural convection in a model chamber with the Boussinesq approximation utilization

Języki publikacji

Abstrakty

Artykuł przedstawia analizę numeryczną przepływu ciepła w czasie w modelowym pomieszczeniu w wyniku umieszczenia w nim obiektu o podwyższonej temperaturze. W wyniku różnicy temperatur pomiędzy obiektem a otoczeniem w pomieszczeniu następuje zjawisko konwekcji naturalnej. Obliczenia wykonywano z wykorzystaniem oprogramowania ELMER bazującego na metodzie elementów skończonych. W celu zmniejszenia ich złożoności w symulacji wykorzystano aproksymację Bussinesqa. Rozpatrywany przypadek jest zbliżony do konwekcji Rayleigha-Benarda, która stanowi punkt wyjścia dla przeprowadzonej analizy.

The paper presents numerical analysis of heat transfer inside a model chamber in time after entering an object of elevated temperature therein. As a result of the temperature difference between the object and the environment in the room, natural convection has occurred. Numerical simulations were performed using ELMER software based on the Finite Element Method. In order to reduce the complexity of the simulation, the Bussinesq approximation was used. The relevant case is similar to Rayleigh-Benard convection, which was starting point to the conducted analysis.

Słowa kluczowe

rozkład temperatury w modelowym pomieszczeniu konwekcja Rayleigha-Benarda aproksymacja Bussinesqa

temperature distribution in the model room Rayleigh-Benard convection Bussinesq approximation

Wydawca

Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego

Czasopismo

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

Rocznik

2017

Tom

Vol. 66, nr 3

Strony

75--82

Opis fizyczny

Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Radzikowska-Juś W.

weronika.radzikowska-jus@wat.edu.pl

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

autor

Owczarek S.

Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Inżynierii Lądowej i Geodezji, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

1. Benard H., Les tourbillons cellulaires dans une nappe liquide propageant de la chaleur par convection,en régime permanent, Ann Chim. Phys., v. 23, 1901.
2. Rayleigh J.W., On convection currents in a horizontal layer of fluid, when the higher temperature is on the under side, Phil. Mag., v. 32, 1916.
3. Oosthuizen P.H., Naylor D., An introduction to convective heat transfer analysis, McGraw-Hill Science, Engineering & Mathematics, 1999.
4. Jeffreys H., Some Cases of Instability in Fluid Motion, Proceedings of the Royal Society of London Series A Containing Papers of a Mathematical and Physical Character, vol. 118, no. 779, 1928, pp. 195-208.
5. Pellew A. and Southwell R.V., On Maintained Convective Motion in a Fluid Heated from below, Proceedings of the Royal Society of London Series A Mathematical and Physical, vol. 176, no. 966, 1940, pp. 312-343.
6. Dropkin D. and Somerscales E., Heat transfer by natural convection in liquids confined by two parallel plates which are inclined at various angles with respect to the horizontal, Journal of Heat Transfer, vol. 87, 1965, p. 77.
7. Somerscales E.F.C. and Dropkin D., Experimental investigation of the temperature distribution in a horizontal layer of fluid heated from below, International Journal of Heat and Mass Transfer, vol. 9, no. 11, 1966, pp. 1189-1204.
8. Busse F.H., On the stability of two-dimensional convection in a layer heated from below, Journal of Mathematical Physics, vol. 46, 1967, pp. 140-150.
9. Krishnamurti R., On the transition to turbulent convection. Part 1. The transition from two- to three-dimensional flow, Journal of Fluid Mechanics, vol. 42, no. 02, 1970, p. 295.
10. Bejan A., Convection Heat Transfer, vol. 3, John Wiley and Sons, 2004, p. 512.
11. Drazin P.G. and Reid W.H., Hydrodynamic Stability, vol. 49, no. 2, Cambridge University Press, 1981, p. 467.
12. Deardorff J.W., A Numerical Study of Two-Dimensional Parallel-Plate Convection, Journal of the Atmospheric Sciences, vol. 21, no. 4, Jul. 1964, pp. 419-438.
13. Tritton D.J., Physical fluid dynamics, Springer Science & Business Media, 2012.
14. http://winntbg.bg.agh.edu.pl/rozprawy2/10608/full10608.pdf, dostęp 01.02.2017 r.
15. http://www.strzelecki.net.pl/media/pliki/mppop/Wyklad%20V.pdf, dostęp 01.02.2017 r.
16. http://www.strek.strefa.pl/students/mes/mgr040630-jopek.pdf, dostęp 01.02.2017 r.
17. Szargut J. (red.), Modelowanie numeryczne pól temperatury, WNT, 1992.
18. Wiśniewski S., Wiśniewski S.W., Wymiana ciepła, WNT, 2009.
19. Taler J., Duda P., Rozwiązywanie prostych i odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła, WNT, 2003.
20. https://www.csc.fi/web/elmer, dostęp 01.02.2017 r.
21. Petela R., Przepływ ciepła, PWN, 1983.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-c798bc61-6842-47cd-99f8-d26d8f4fb873