MODELING OF ICE-WATER PHASE TRANSITION IN A PIPE WITH SMALL ICE BUILDUPS ON THE WALL

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The mathematical modeling of the ice-water phase transition during fluid flow inside a pipe with a small ice buildup on the wall at high Reynolds numbers is considered. As a mathematical model describing the dynamics of the phase transition, a double-deck boundary layer model and a phase field system are used. The results of numerical simulation are presented.

About the authors

R. K. Gaidukov

National Research University—Higher School of Economics (HSE University)

Email: roma1990@gmail.com
Moscow, 109028 Russia

V. G. Danilov

National Research University—Higher School of Economics (HSE University)

Moscow, 109028 Russia

References

  1. Danilov V. G., Gaydukov R. K. Ice-water phase transition on a substrate // Rus. J. Math. Phys. 2023. V. 30. P. 165–175.
  2. Гайдуков Р. К., Данилов В. Г., Фонарева А. В. Моделирование таяния-намерзания льда в задаче обтекания жидкостью малой неровности // Изв. РАН. Механ. жидкости и газа, в печати, 2023.
  3. Aydın O., Avcı M. Viscous-dissipation effects on the heat transfer in a poiseuille flow, 2006.
  4. Danilov V. G., Gaydukov R. K. Double-deck structure of the boundary layer in the problem of flow in an axially symmetric pipe with small irregularities on the wall for large Reynolds numbers // Rus. J. Math. Phys. 2017. V. 24. P. 1–18.
  5. Meirmanov A. M. The Stefan Problem. De Gruyter, 1992.
  6. Caginalp G. An analysis of a phase field model of a free boundary // Arch. Ration. Mech. Anal. 1986. V. 92. P. 205–245.
  7. Caginalp G. Stefan and hele-shaw type models as asymptotic limits of the phase field equations // Phys. Rev. A. 1989. V. 39. P. 5887–5896.
  8. Медведев Д. А., Ершов А. П. Моделирование намерзания льда на подводной трубе газопровода // Вестн. НГУ. Сер. матем., мех., информ. 2013. Т. 13. С. 96–101.
  9. Gaydukov R. K. Double-deck structure in the fluid flow problem over plate with small irregularities of timedependent shape // Europ. J. Mech. B/Fluid. 2021. V. 89. P. 401–410.
  10. Fonareva A. V., Gaydukov R. K. Nonstationary double-deck structure of boundary layers in compressible flow problem inside a channel with small irregularities on the walls // Rus. J. Math. Phys. 2021. V. 28. P. 224–243.
  11. Fernandez R., Barduhn A. J. The growth rate of ice crystals // Desalinat. 1967. V. 3. P. 330–342.
  12. Plotnikov P. I., Starovoitov V. N. The stefan problem with surface tension as a limit of the phase field model // Differ. Equat. 1993. V. 29. P. 395–404.
  13. Danilov V. G., Omel’yanov G. A., Radkevich E. V. Hugoniot-type conditions and weak solutions to the phasefield system // Europ. J. Appl. Math. 1999. V. 10. P. 55–77.
  14. Danilov V. G., Omel’yanov G. A., Shelkovich V. M. Weak asymptotics method and interaction of nonlinear waves, 2003.
  15. Roache P. J. Computational fluid dynamics. Hermosa Publ., Albuquerque, 1976.
  16. Yapalparvi R. Double-deck structure revisited // Europ. J. Mech. B/Fluid. 2012. V. 31. P. 53–70.
  17. Кикоин И. К. Таблицы физических величин. Справочник. М.: Атомиздат, 1976.
  18. Григорьев И. C., Мейлихов Е. З. Физические величины. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.
  19. Кузнецов В. В., Усть-Качкинцев В. Ф. Физическая и коллоидная химия: Уч. пособие. М.: Высш. школа, 1976.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».