КОНВЕКЦИЯ РЭЛЕЯ-БЕНАРА В ХИМИЧЕСКИ АКТИВНОМ ГАЗЕ, НАХОДЯЩЕМСЯ В СОСТОЯНИИ ХИМИЧЕСКОГО РАВНОВЕСИЯ
И.Б. Палымский1, В.И. Палымский2, П.А. Фомин3
1Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 630102 Новосибирск
palymsky@hnet.ru
2Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск
3Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 630090 Новосибирск
Ключевые слова: конвекция Рэлея-Бенара, число Рэлея, число Прандтля, химическое равновесие, рекомбинация, диссоциация, Rayleigh-Benard convection, Rayleigh number, Prandtl number, chemical equilibrium, recombination, dissociation
Страницы: 3-14
Аннотация
В приближении Буссинеска численно исследуется конвекция Рэлея - Бенара в химически активном газе, находящемся в состоянии химического равновесия. Рассматривается плоский слой с изотермическими и свободными от касательных напряжений горизонтальными границами. Термодинамические параметры газа (водородокислородная смесь) рассчитываются по предложенной ранее модели химического равновесия. Показано, что учет процессов рекомбинации и диссоциации приводит к появлению дополнительного множителя при числе Рэлея. Получено выражение для инкремента нарастания бесконечно малых возмущений и соотношение для критического числа Рэлея как функции температуры. Установлено, что нейтральные кривые состоят из верхней (неустойчивость при подогреве снизу) и нижней (неустойчивость при подогреве сверху) ветвей. Приведены результаты расчетов нелинейного стационарного режима.
DOI: 10.15372/FGV20170201 |
