"Аналитическое и численное моделирование прогрева композитной капли «углеводород - вода»"
И.В. Деревич, Д.И. Матюхина
"Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
derevichigor@bmstu.ru"
Ключевые слова: композитное углеводородное топливо, задача Штурма - Лиувилля, условия сопряжения, сферические функции Бесселя, консервативная разностная схема
Страницы: 709-720
Аннотация
Проведено сопоставление аналитического и численного решений о прогреве композитной капли «углеводород - вода», где микрокапля воды расположена в центре сферической капли углеводорода. На границе раздела сред выполняются условия сопряжения: непрерывность температуры и теплового потока. На внешней границе капли задается условие теплообмена с горячим газом, обтекающим каплю. Аналитическая формула основана на разложении решения в ряд по собственным функциям задачи Штурма- Лиувилля. Построена оригинальная консервативная разностная схема численного интегрирования уравнений теплопроводности внутри композитной капли с учетом скачкообразного изменения теплофизических свойств на границе раздела сред «углеводород - вода». Результаты расчетов, полученные по аналитической формуле и методом численного интегрирования, согласуются друг с другом. В численную схему включен радиационный перенос тепла и влияние испарения на коэффициент теплоотдачи. Представлено сопоставление результатов моделирования с экспериментальными данными.
|
