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非牛顿流体的混合对流透水墙通过考虑重力加速度的影响

*通信:

Kalpana年代、研究学者、数学系、克里希纳大学Machilipatnam,印度,电话:08672225963;电子邮件:kalpana.sanampudi@gmail.com

文摘

本文混合对流的情况下非牛顿流体的渗透墙壁通过考虑重力加速度的影响已经详细检查。注意到,随着普朗特数的增加温度也会增加。不太重要的变化是观察当辐射参数(R)略有下降。然而,剧烈变化时看到的普朗特数大幅变化以及辐射参数(R)。此外,它注意到,作为辐射参数(R)增加流体的温度也会增加。然而,没有多少的重大变化是注意到小的普朗特数的变化。但是,在概要文件有重大变化较大的普朗特数的值(公关)。看到,当我们移动远离然后下边界温度降低。此外,可以看出,随着辐射参数(R)的增加流体的温度降低。

关键字

牛顿流体;雷诺数;普朗特数;辐射参数

介绍

近年来,流体力学在工程许多领域取得重大进展,科技行业。本文尝试解释支持热转移的可能性在许多工业和技术应用。相关实验情况相关的现象应该是非常具体的。工程系统尤其是实验通常是复杂和混乱。它的特点是流体流的复杂电流电流往往突然改变与几何参考。这当然并不少见,但它需要详细研究。近年来,勘探石油和地热的开采能源从地球的最深处,从核排热能力的评估燃料碎片,核反应堆,通过离子交换床流动的液体,通过人类药物渗透皮肤和腺体等的广泛应用。进一步,由于广泛的应用物理、化学和化学技术在理论和实验调查显示相当大的兴趣在过去的几十年里。在所有的实验中,将液体从一个容器转移到另一个,这种转移发生的速率和薄膜坚持容器的表面是被考虑进去,对化学计算的目的。否则会导致实验误差。因此,这样的分析是必需的。分析了皮肤摩擦影响的边界负责化学反应堆的安全是最重要的因素。一般来说,在化学加工工业浆坚持容器的墙壁,被合并。因此,反应堆容器内的化合物中渗流通过边界的生产造成损失,然后消耗更多的反应时间。反应堆容器内的泥浆从而形成经常充当化学处理的多孔边界为下一个循环。

多孔介质可以被视为一个有序流动无序几何学。多孔介质可以是一个聚合的大量的粒子如沙子或包含更多的毛细血管,如多孔岩石固体。当流体通过多孔材料中渗流时,由于孔隙微观流动的复杂性,实际的一部分个体流体粒子不能分析分析。然而,这个过程可以定义的平衡力量。

实验

阻力的特点是达西的半经验法律建立了达西(1]。最简单的模型对流经多孔介质一维模型导出了达西(1]。在多孔介质传热已成为最突出的由于地热能源开发,核浪费处理,化石燃料识别、再生器床等。用相似的方法解决方案,没吃,辛格(2]研究了侧块效应和热渗透多孔介质。之后,程和Minkowycz [3]分析了可持续的自由对流垂直板多孔动态的形式耗散不等式(克劳修斯-迪昂),和公认的特定的亥姆霍兹自由权力平衡必须在平衡态最低。随后,Dupit和Frochheimer经验证据,

麦克唐纳et al。4)和其他人之间的平衡速度和压力的变化,提出分解为足够大的流动速度(编译的许多实验结果)。这是随后强调由约瑟夫•et al (5)强调Frochheimer的行动被迫工作速度矢量方向相反。进行多流流”的,它遵循动量方程至少可预测的达西为每个组件派生Frochheimer的扩展速度方程。固体边界的存在的影响,初始力量的存在传质多孔介质中提交的然而,天山6]。后来,Knupp和拉赫7]分析了渗透张量的理论概括着重Frochheimer获得的延长达西的单向流动模式。此后,麦克唐纳et al。8提出了速度和压力之间的平衡的矛盾:一个足够大的流量(编译许多实验结果)。

当地的体积平均法被用来建立控制方程。控制方程的数值解是用于检查质量浓度场的多孔介质接近一个不透水边界。过渡进行了传质实验证明对传质边界和惯性的影响,结合数值解。这是可能的,估计通过多孔介质的平均质量流量。在多孔介质非达西自然对流在竖直板一直感兴趣的主题。同时,侧块的影响在研究了热传导和热渗透。

进一步说,他们讨论了热交流的综合效应和液体喷射达西混合传输。Hassain et al (9]研究热传播的效果和副作用混合合成问题,建立了传热速率从竖直板的趋势在多孔介质和排水和温度领域的研究。后来,“库兹涅佐夫”(10]研究了横向热扩散的影响在多孔介质的强制对流传热,发现有利条件与色散效应。Mohahammadien和El-Amin11]研究了流体饱和多孔介质的色散和辐射效应和辐射对传热的影响率达西和非达西的媒介。陈和林12)在他们的观察指出,速度不稳定传热的速度可以提高热分散。没有考虑到磁流体动力Chamka和表示“四”13]研究了混合对流的传热传质特性的条件。王等人[14)应用于显式分析技术即同伦分析解决非达西自然对流在水平板表面质量流量和热扩散,获得了完全统一分析和有效的解决方案。

配方的问题

我们认为层流混合对流牛顿流体通过多孔介质的流动垂直渗透通道,板块之间的空间h是相同的。预计的速度注入速度墙等于吸另一墙。一个直角坐标系(x, y)轴平行于重力加速度矢量,y轴是垂直于轴。左边的墙(即。,y = 0)是维持在恒定的温度T₁和右墙(y = h)是维持在恒定的温度T₂。总是坚持认为,T₁> T₂。被认为是层流流动、稳定、完全开发,即。,横向速度为零。连续性方程滴下来

动力和基本方程能源管理这样一个流,布西涅斯克近似,

(1)

(2)

p是压力,密度ρ,μ是液体的动力粘度,g是重力加速度,β热膨胀系数,α₁是粘弹性参数,k₀多孔介质的渗透率和V吗₀是蒸腾交叉流动速度。此外,在这里是一个常数。

给出了边界条件,

(3)

引入无因次变量如下:

和方程(1)和(2),我们获得

(4)

(5)

在哪里是粘弹性参数,横流雷诺数,是Grashoff号码,雷诺数,普朗特数,墙上的温度参数,是恒定的压力梯度。

给出了相应的无量纲边界条件,

(6)

问题的解决方案

我们考虑的一阶摄动解BVP(1) -(2)小。摄动解得到的保留条款的顺序相同小k必须完全合乎逻辑的和合理的。我们写,

(7)

(8)

用方程(7)和(8)方程(4)和(5)和(6)边界条件,然后将喜欢的权力,我们获得,

零级系统:

在假设下可以忽略上述方程减少

(9)

(10)

结合边界条件的设置:

(11)

一阶系统:

在假设下可以忽略上述方程可以减少,

(12)

(13)

结合边界条件的设置,

(14)

零级解决方案:

求解方程(9)和(10)使用边界条件(11),我们得到,

(15)

(16)

在哪里

一阶的解决方案:

与边界条件求解方程(13),我们获得,

(17)

用方程(17)方程(12),然后解决由此产生的方程与相应的条件,我们得到,

结果,讨论和结论

图1- - - - - -9说明了温度对普朗特数的变化对不同的辐射值参数。在这些观察注意到,普朗特数的增加温度也会增加。不太重要的变化是观察当辐射参数(R)略有下降。然而,剧烈变化时注意到普朗特数大幅变化以及辐射参数(R)。

图10和图11演示了流体介质温度资料的分布为不同值的普朗特数(公关)。在这两种插图可以看出随着远离下边界温度降低。进一步可以看出随着辐射参数(R)的增加流体的温度降低。

引用

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