5 / 15
В.В. Рыжков, А.В. Зверев, И.А. Родионов
74
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2017. № 5
Граничное условие на входе задается на одном торце канала, а на выходе —
на другом (противоположном) торце канала. При этом задаются давление
жидкости на торцах и температура потока, которая берется из начальных усло-
вий и равна комнатной. Остальные параметры потока находятся с помощью
инварианта Римана.
На стенках было использовано граничное условие «без проскальзывания»,
т. е. все компоненты скорости на границе равны нулю:
0.
i
i
i
x y z
t
t
t
Для давления производная по нормали к поверхности также равна нулю:
0.
p
t
Это граничное условие характеризует неизменность давления на границе вдоль
нормали к стенке во время численного эксперимента.
Граничные условия для уравнений теплопереноса.
Для описания процес-
са теплопереноса в жидкости использована система уравнений
;
.
water
p
p vd
c u T q Q Q Q
q k T
Для приведенных уравнений были поставлены следующие граничные усло-
вия. Для нагревателя с фиксированной мощностью
q
b
и площадью
А
:
.
b
b
q
n q Q
A
Граничные условия для источника, стока воды и свободной внутренней
конвекции в канале длиной
L
и высотой
H
:
0
;
, ,
.
ext
water
ext
n q q h T T
h h L H T
Приняты начальные условия: начальная температура
0
t
T
=
293,15 K;
начальное давление
0
t
р
= 1 атм.; начальная скорость потока
0
t
U
= 0 м/с; внеш-
няя температура
ext
T
= 293,15 K.
Уравнение теплопереноса в твердом теле имеет вид
;
.
solid
p
ted
c U T q Q Q
q
T
В тепловой части задачи для всех внешних поверхностей заданы граничные
условия третьего рода — условия Ньютона — Рихмана. Закон теплообмена с
окружающей средой:
.
type ext
T
n q
h T T
x