Информационная система "Конференции"

Тезисы докладов

Пространственное течение проводящей жидкости в канале прямоугольного сечения в поперечном магнитном поле исследуется в течение многих лет. Однако, большой интерес представляет более сложное течение, когда на поток проводящей жидкости действует кривизна канала и поперечное магнитное поле. Исследования в этом направлении немногочисленны, а имеющиеся результаты являются экспериментальными и в основном посвящены определению сопротивления трубы. Поэтому в настоящее время данный вопрос практически мало изучен и вызывает повышенный интерес у специалистов, работающих в этой области.

Примером пространственных течений может быть течение жидкости в искривленных каналах. Без магнитного поля потери давления и скоростная структура потока на участке поворота в сильной мере определяются такими явлениями, как отрыв потока и вторичные течения жидкости, вызванные центробежными силами инерции. В магнитном поле структура потока проводящей жидкости существенно изменяется и зависит от величины и ориентации магнитного поля по отношению к плоскости поворота. При этом в магнитном поле роль сил инерции в общем балансе сил может оказаться пренебрежимо малой. Однако численные и экспериментальные исследования показывают, что в сильном магнитном поле на участке поворота формируются узкие сдвиговые слои, скорость и градиенты скорости в которых, велики и резко заменяются на сравнительно коротких участках. Это может привести к тому, что роль конвективного переноса импульса в балансе сил станет значительной.

В настоящей работе построена полуэмпирическая модель полностью развитого турбулентного сдвигового течения проводящей жидкости в канале со слабой кривизной. Основой модели являются уравнения одноточечных моментов второго порядка полей скорости, записанных для чисто сдвигового развитого турбулентного течения, замкнутого на основе полуэмпирических гипотез Колмогорова-Ротта.

Граничные условия задаются в виде трения со скольжением на твердой стенке для продольной составляющей, а для поперечной составляющей скорости условие прилипания.

Решение системы уравнений, с учетом сил магнитного поля и центробежных сил, вызванных кривизной канала представляется в виде двух сомножителей, первый из которых совпадает с выражением соответствующей величины в однородной среде, а второй учитывает влияние центробежных сил и сил магнитных полей одновременно, связанных с кривизной потока и наличием поперечных магнитных полей.

Полученная модель турбулентности позволяет замкнуть основные уравнения для движения и приближенно рассчитать пульсационные характеристики течения проводящей жидкости в поперечном магнитном поле в слабо искривленных каналах. При этом выражения вторых моментов, учитывающие влияния поля и кривизны потока не требуют какой-либо дополнительной эмпирической информации по сравнению с течением в однородной среде.

На основе предложенной модели численно решается задача течения проводящей жидкости, вытекающей из вертикальной щели в канал прямоугольного сечения, имеющий продольную кривизну.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии Обратная связь

[Головная страница] [Конференции]

© 1996-2000, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 1996-2000, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск