Режим автоколебаний при течении аномально термовязкой жидкости

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Известно, что течение жидкостей с немонотонной зависимостью вязкости от температуры (аномально термовязких жидкостей) при наличии градиентов температур, например, при втекании нагретой жидкости в охлаждаемый канал, сопровождается формированием локализованной в потоке высоковязкой области, определяющей особенности ее течения. В настоящей работе определены условия возникновения автоколебательных режимов изменения расхода при течении аномально термовязких жидкостей в кольцевых каналах под действием постоянного перепада давления и при заданных условиях теплообмена на внутренней и внешней стенках кольцевого канала. Обнаружено, что автоколебания расхода аномально термовязкой жидкости могут возникать при течении в кольцевом канале, на стенках которого происходит скачкообразное снижение интенсивности теплообмена. Область существования режима автоколебаний определяется величинами перепада давления и геометрического параметра, равного отношению ширины кольцевого зазора к радиусу внутреннего цилиндра. Кроме того, на границах указанной области замечены также слабо затухающие колебания расхода с весьма малым декрементом затухания.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Киреев

Институт механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук; Уфимский университет науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: kireev@anrb.ru
Россия, Уфа; Уфа

А. А. Мухутдинова

Институт механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: mukhutdinova23@yandex.ru
Россия, Уфа

С. Ф. Урманчеев

Институт механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского федерального исследовательского центра Российской академии наук

Email: said52@mail.ru
Россия, Уфа

Список литературы

  1. Bacon R.F., Fanelli R. The viscosity of sulfur // J. Am. Chem. Soc. 1943. V. 65. P. 639–648. https://doi.org/10.1021/ja01244a043
  2. Tabachnikova E.D., Bengus V.Z., Egorov D.V. et al. Mechanical properties of amorphous alloys ribbons prepared by rapid quenching of the melt after different thermal treatments before quenching // Mater. Sci. Eng. A. 1997. V. 226–228. P. 887–890. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(97)80093-7
  3. Алтунина Л.К., Кувшинов В.А., Кувшинов И.В. и др. Увеличение нефтеотдачи пермо-карбоновой залежи высоковязкой нефти Усинского месторождения физико-химическими и комплексными технологиями (обзор) // Журнал СФУ. Химия. 2018. Т. 11. № 3. С. 462–476.
  4. Jin K., Barde A., Nithyanandam K. et al. Sulfur heat transfer behavior in vertically-oriented isochoric thermal energy storage systems // Applied Energy. 2019. V. 240. P. 870–881. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.02.077
  5. Урманчеев С.Ф., Киреев В.Н. Установившееся течение жидкости с температурной аномалией вязкости // ДАН. 2004. Т. 396. № 2. С. 204–207.
  6. Киреев В.Н., Мухутдинова А.А., Урманчеев С.Ф. О критических условиях теплообмена при течении жидкости с немонотонной зависимостью вязкости от температуры в кольцевом канале // ПММ. 2023. Т. 87. № 3. С. 369–378.
  7. Мелких А.В., Селезнев В.Д. Автоколебания неизотермического течения вязкой жидкости в канале // ТВТ. 2008. Т. 46. № 1. С. 100–109.
  8. Мельник О.Э. Нестационарная модель динамики вулканического извержения с учетом кристаллизации и фильтрации газа через магму // ДАН. 2001. Т. 377. № 5. С. 629–633.
  9. Мельник О.Э., Афанасьев А.А., Зарин Г.А. Дегазация магмы при подъеме по каналу вулкана, пересекающему водонасыщенные породы // ДАН. 2016. Т. 468. № 4. С. 162–165.
  10. Ланда П.С. Нелинейные колебания и волны. М.: Физматлит, 1997. 496 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема кольцевого канала и граничные условия для температуры: I – стенки с постоянной температурой, II – конвективный теплообмен.

Скачать (122KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Характерный вид образующегося в канале вязкого барьера в последовательные моменты времени (Re = 600, Pe = 6000, Nu = 5, L/R = 60, r0/R = 0.9, β = 0.05).

Скачать (272KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение расхода жидкости и соответствующие фазовые траектории в режиме затухающих (а, б) и незатухающих (в, г) колебаний. Точками на фазовых портретах отмечены начальные состояния системы.

Скачать (116KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Динамические режимы изменения расхода аномально термовязкой жидкости в зависимости от геометрии кольцевого канала и перепада давления: I – область незатухающих колебаний, II – области затухающих колебаний, III – области отсутствия колебаний.

Скачать (69KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024