ДИССИПАТИВНОЕ ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ В ПОРИСТОМ КАНАЛЕ | Механика | композиционных | материалов и конструкций
> Том 25 > №3 / 2019 / Страницы: 316-326

ДИССИПАТИВНОЕ ТЕЧЕНИЕ ВЯЗКОУПРУГОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ В ПОРИСТОМ КАНАЛЕ

Аннотация:

Исследуется теплообмен при течении неньютоновской жидкости в плоском канале, заполненном пористым материалом. В качестве уравнения движения взята модель Бринкмана. Многие допущения были сделаны на основании того, что течение осуществляется при низких значениях критерия Рейнольдса и высоком значении критерия Пекле. Это позволяет пренебречь в уравнении движения инерционными членами и в уравнении энергии осевой теплопроводностью. В качестве реологической модели используется модель Фан-Тьен-Таннера. Поперечные нормальные напряжения и поперечная компонента скорости отсутствуют. При записи уравнения энергии используется однотемпературная модель. Такой подход предполагает локальное тепловое равновесие между жидкой и твердой фазами. Учитываются тепловые граничные условия первого рода и диссипация энергии. Температурная зависимость вязкости не учитывается. Температура среды на входе в канал и температура стенок канала не совпадают. Это означает, что композиция по мере течения в канале будет прогреваться как от горячих стенок канала, так и за счет диссипации энергии. Решение проводилось численным методом конечных разностей. Приведены результаты расчетов. Учет вязкоупругости делает профиль скорости еще более плоским. Показано значительное влияние чисел Вайсенберга и Бринкмана на профиль температуры и распределение числа Нуссельта вдоль канала. Отмечено также, что учет вязкоупругости при значительных значениях числа Вайсенберга ведет к снижению диссипативного разогрева среды. Это отражается и на профилях температуры и на локальной теплоотдаче на стенке канала. Из приведенных расчетов видно, что влияние высокоэластических свойств настолько велико, что пренебрежение вязкоупругими эффектами может привести к значительной ошибке.

0