РФФИ 16-31-00150 мол_а «Вихреобразование во вращающихся неоднородно нагретых слоях жидкости»

Аннотация к проекту
В ходе выполнения проекта были исследованы процессы вихреобразования в неоднородно нагретом цилиндрическом слое жидкости. Экспериментально было показано, что локальный нагрев вращающегося цилиндрического слоя приводит к формированию циклонического вихря, скорость и форма которого существенно зависят от вязкости жидкости, скорости вращения модели и мощности нагрева. Выполнена численная реализация эксперимента в программном комплексе Flow Vision. На основе численных данных проведено изучение транспорта углового момента меридиональной циркуляцией, определено расположение стоков и источников углового момента в вязких пограничных слоях на дне и боковой стенке. Исследована структура локализованного циклонического вихря при уменьшении вязкости рабочей жидкости. Показано, что потеря устойчивости циклонического вихря связана с перестройкой структуры радиального течения. Проведено исследование влияния аспектного соотношения (отношения высоты слоя жидкости к диаметру нагревателя) на интенсивность основного течения и динамику вторичных структур, возникающих в пограничном слое над нагревателем. Установлено, что управляющим параметром, описывающим формирование основного течения, является число Рэлея. Формирование вторичных движений определяется особенностями пограничного слоя, в котором они возникают. Экспериментально исследованы процессы теплообмена в горизонтальном слое жидкости локально подогреваемом снизу. Показано, что возникновение вторичных структур слабо влияет на эффективность теплообмена. Теплообмен определяется только интенсивностью основной циркуляции.

Список основных исполнителей:
Евграфова Анна Валерьевна, младший научный сотрудник ИМСС УрО РАН, кандидат физико-математических наук
Павлинов Александр Михайлович, младший научный сотрудник ИМСС УрО РАН, кандидат физико-математических наук

1. Список публикаций:
   A. Sukhanovskii and A. Evgrafova and E. Popova. Laboratory study of a steady-state convective cyclonic vortex // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 2016, Vol. 142, Issue 698, 2214-2223
2. A. Evgrafova, A. Sukhanovskii, M. Kuchinskii, E. Popova Influence of geometrical parameters on convective flows in non-uniformly heated cylindrical fluid layers//IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2017, Vol. 208, P. 012016 doi:10.1088/1757-899X/208/1/012016
3. A. Sukhanovskii, A. Evgrafova, E. Popova Instability of cyclonic convective vortex // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2017, Vol. 208, P. 012040 doi:10.1088/1757-899X/208/1/012040
4. A. Evgrafova and A. Sukhanovskii and M. Kuchinskii. Influence of secondary flows on heat transfer from a localized heat source // Journal of Physics: Conference Series, 899, 022005, 2017, doi: 10.1088/1742-6596/899/2/022005
5. A. Evgrafova, A. Sukhanovskii, E. Popova. The characteristics of steady-state convective cyclonic vortex// Proceedings of international conference «Advanced Problems in Mechanics », г. Санкт-Петербург, 27 июня - 2 июля 2016 г, стр. 69-76
6. Anna Evgrafova, Andrey Sukhanovskii, Elena Popova Laboratory study of a steady-state convective cyclonic vortex// Abstracts of 8th European Postgraduate Fluid Dynamics Conference, 6-9 July 2016, Warsaw, Poland, p. 27
7. Е. Н. Попова, А. Н. Сухановский, А. В. Евграфова Распределения источников и стоков углового момента во вращающемся неоднородно нагретом слое жидкости\\сборник материалов четвертой Всероссийской конференции «Пермские гидродинамические научные чтения», г. Пермь, 9-10 декабря 2016 г., стр. 83-84
8. Кучинский М. о., Евграфова А. В., Попова Е. Н., Сухановский А. Н. Влияние управляющих параметров на динамику вторичных конвективных течений // Тезисы докладов XX зимней школы по механике сплошных сред, г. Пермь, 2017 г. стр. 190
9. Сухановский А. Н., Попова Е. Н., Евграфова А. В. Структура течений в пограничном слое интенсивного циклонического вихря //Тезисы докладов XX зимней школы по механике сплошных сред, г. Пермь, 2017 г. стр. 329
10. Евграфова А. В., Сухановский А. Н., Кучинский М. о. Процессы теплообмена в неоднородно нагретом горизонтальном слое жидкости // тезисы Всероссийской научной конференции "Теплофизика и физическая гидродинамика", г. Ялта, Республика Крым, г. Пермь, 2017 г., стр. 49

Выступление на конференциях:

1. Международная конференция «Advanced Problems in Mechanics », г. Санкт-Петербург, 27 июня - 2 июля 2016 г - стендовый доклад
2. 8th European Postgraduate Fluid Dynamics Conference, 6-9 July 2016, Warsaw, Poland - устный доклад
3. Всероссийская конференция «Пермские гидродинамические научные чтения», г. Пермь, 9-10 декабря 2016 г. - устный доклад
4. Международный симпозиум «Неравновесные процессы в сплошных средах» в рамках Пермского Естественнонаучного Форума, г. Пермь, 15 –18 мая 2017 г. – устный доклад
5. XX Зимняя школа по механике сплошных сред, г. Пермь, 13 - 16 февраля 2017 – устный доклад, стендовый доклад
6. Всероссийская научная конференция "Теплофизика и физическая гидродинамика" с элементами школы молодых ученых, г. Ялта, Республика Крым, 11-17 сентября 2017 г.
7. научный семинар Института физики атмосферы РАН, г. Москва, 20 - 21 сентября 2016

• Назад
• Вперед