Estabilidad Lineal de un Flujo Convectivo Estacionario entre Cilindros Permeables
Autores: Zigunovs, Maksims; Kolyshkin, Andrei; Iltins, Ilmars
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Estabilidad Lineal de un Flujo Convectivo Estacionario entre Cilindros Permeables
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Análisis de estabilidad lineal
Flujo convectivo
Reacción química
Flujo radial cruzado
Método de colocalización
Número de Reynolds
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se realiza un análisis de estabilidad lineal de un flujo convectivo estacionario en un anillo vertical alto causado por fuentes de calor no lineales en el artículo. Las fuentes de calor se generan como resultado de una reacción química. Se analiza el efecto del flujo radial a través de paredes porosas permeables del anillo. El problema es relevante para la conversión térmica de biomasa. La solución del flujo base se obtiene resolviendo un problema de valor en la frontera no lineal. Se lleva a cabo un análisis de estabilidad lineal, utilizando el método de collocación. Los cálculos muestran que el flujo radial hacia adentro o hacia afuera tiene un efecto estabilizador en el flujo, mientras que el aumento del parámetro de Frank-Kamenetskii (proporcional a la intensidad de la reacción química) desestabiliza el flujo. El aumento del número de Reynolds basado en la velocidad radial conduce a la aparición del segundo mínimo en las curvas de estabilidad marginal. La tasa de aumento del número de Grashof crítico con respecto al número de Reynolds es diferente para los flujos radiales hacia adentro y hacia afuera.
Descripción
Se realiza un análisis de estabilidad lineal de un flujo convectivo estacionario en un anillo vertical alto causado por fuentes de calor no lineales en el artículo. Las fuentes de calor se generan como resultado de una reacción química. Se analiza el efecto del flujo radial a través de paredes porosas permeables del anillo. El problema es relevante para la conversión térmica de biomasa. La solución del flujo base se obtiene resolviendo un problema de valor en la frontera no lineal. Se lleva a cabo un análisis de estabilidad lineal, utilizando el método de collocación. Los cálculos muestran que el flujo radial hacia adentro o hacia afuera tiene un efecto estabilizador en el flujo, mientras que el aumento del parámetro de Frank-Kamenetskii (proporcional a la intensidad de la reacción química) desestabiliza el flujo. El aumento del número de Reynolds basado en la velocidad radial conduce a la aparición del segundo mínimo en las curvas de estabilidad marginal. La tasa de aumento del número de Grashof crítico con respecto al número de Reynolds es diferente para los flujos radiales hacia adentro y hacia afuera.