Estabilidad Lineal de un Flujo Convectivo Combinado en un Anillo
Autores: Gritsans, Armands; Koliskina, Valentina; Kolyshkin, Andrei; Sadyrbaev, Felix
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estabilidad Lineal de un Flujo Convectivo Combinado en un Anillo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Análisis de estabilidad lineal
Flujo convectivo combinado
Anillo
Flujo base
Temperaturas de las paredes
Análisis de bifurcación
Licencia
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Se realiza un análisis de estabilidad lineal de un flujo convectivo combinado en un anillo en el artículo. El flujo base es generado por dos factores: (a) diferentes temperaturas constantes de las paredes y (b) liberación de calor como resultado de una reacción química que tiene lugar en el fluido. El problema no lineal de valor en la frontera para la distribución de la temperatura del flujo base se analiza utilizando análisis de bifurcación. El problema de estabilidad lineal se resuelve numéricamente utilizando un método de colocación. Se consideran dos casos separados: Caso 1 (temperaturas de pared constantes diferentes y diferentes de cero) y Caso 2 (temperaturas de pared cero). Los cálculos numéricos muestran que el desarrollo de la inestabilidad es diferente para los Casos 1 y 2. Se encuentran múltiples mínimos en las curvas de estabilidad marginal para el Caso 1 a medida que aumenta el número de Prandtl. La concurrencia entre los mínimos locales conduce a la selección del mínimo global de tal manera que se observa un salto finito en el valor del número de onda para algunos valores del número de Prandtl. Todas las curvas de estabilidad marginal para el Caso 2 tienen un mínimo en el rango de los números de Prandtl considerados. Los valores críticos correspondientes del número de Grashof disminuyen monótonamente a medida que crece el número de Prandtl.
Descripción
Se realiza un análisis de estabilidad lineal de un flujo convectivo combinado en un anillo en el artículo. El flujo base es generado por dos factores: (a) diferentes temperaturas constantes de las paredes y (b) liberación de calor como resultado de una reacción química que tiene lugar en el fluido. El problema no lineal de valor en la frontera para la distribución de la temperatura del flujo base se analiza utilizando análisis de bifurcación. El problema de estabilidad lineal se resuelve numéricamente utilizando un método de colocación. Se consideran dos casos separados: Caso 1 (temperaturas de pared constantes diferentes y diferentes de cero) y Caso 2 (temperaturas de pared cero). Los cálculos numéricos muestran que el desarrollo de la inestabilidad es diferente para los Casos 1 y 2. Se encuentran múltiples mínimos en las curvas de estabilidad marginal para el Caso 1 a medida que aumenta el número de Prandtl. La concurrencia entre los mínimos locales conduce a la selección del mínimo global de tal manera que se observa un salto finito en el valor del número de onda para algunos valores del número de Prandtl. Todas las curvas de estabilidad marginal para el Caso 2 tienen un mínimo en el rango de los números de Prandtl considerados. Los valores críticos correspondientes del número de Grashof disminuyen monótonamente a medida que crece el número de Prandtl.