Method of additional boundary conditions in the problem of heat transfer for non-newtonian fluid moving in laminar mode in circular pipe
- Authors: Yankovskii A.P1
-
Affiliations:
- Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 19, No 3 (2015)
- Pages: 578-600
- Section: Articles
- URL: https://journal-vniispk.ru/1991-8615/article/view/20476
- DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu1433
- ID: 20476
Cite item
Full Text
Abstract
Taking into account the dissipation of mechanical energy the problem of heat transfer is formulated for non-Newtonian fluid moving in stable laminar mode in circular pipe. Two variants were considered: 1) non-stationary problem taking into account the diffusion component of heat transfer along the pipe; 2) the stationary problem without taking into account the longitudinal diffusion component of heat transfer in fluids. The synthesis of method of initial functions and method of complementary boundary conditions were used for the approximate solving of problems that was possible to reduce by one the dimensionality of the problem by spatial variables. In the stationary case, due to the additional boundary conditions it was able to obtain a higher degree of approximation of the temperature field than in the nonstationary case. Different methods of approximation of boundary conditions for the temperature of the liquid were studied at the entrance to the pipe with coordination and without coordination for the wall temperature. Calculations of temperature fields were conducted for melting of high-pressure polyethylene in accounting and neglect of dissipation of mechanical energy in the polymer. Comparison with calculations on the basis of other approximate method, previously developed, different from the one proposed in this study, was performed.
Full Text
##article.viewOnOriginalSite##About the authors
Andrey P Yankovskii
Khristianovich Institute of Theoretical and Applied Mechanics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
Email: lab4nemir@rambler.ru
(Dr. Phys. & Math. Sci.; lab4nemir@rambler.ru), Leading Research Scientist, Lab. of Fast Processes Physic 4/1, Institutskaya st., Novosibirsk, 630090, Russian Federation
References
- Митрофанова О. В. Гидродинамика и теплообмен закрученных потоков в каналах ядерно-энергетических установок. М.: Физматлит, 2010. 288 с.
- Теплообмен: Избранные работы члена-корреспондента РАН Б. С. Петухова и его учеников. М.: Шанс, 2012. 209 с.
- Лаптев А. Г., Николаев Н. А., Башаров М. М. Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов. М.: Теплотехник, 2011. 288 с.
- Композиционные материалы / ред. В. В. Васильев, Ю. М. Тарнопольский. М.: Машиностроение, 1990. 512 с.
- Тарнопольский Ю. М., Жигун И. Г., Поляков В. А. Пространственно-армированные композиционные материалы. М.: Машиностроение, 1987. 224 с.
- Янковский А. П. Уточненная модель стационарного теплопереноса в композитных телах, армированных трубками с жидким теплоносителем, движущимся в ламинарном режиме. 1. Постановка задачи // Механика композитных материалов, 2014. Т. 50, № 1. С. 115-132.
- Янковский А. П. Моделирование теплопереноса в композитных телах, армированных трубками с движущимся в ламинарном режиме жидким несжимаемым теплоносителем // Теплофизика и аэромеханика, 2015. Т. 22, № 1. С. 107-129.
- Кудинов В. А., Кудинов И. В. Методы решения параболических и гиперболических уравнений теплопроводности / ред. Э. М. Карташов. М.: Либроком, 2012. 280 с.
- Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1963. 708 с.
- Шишлянников В. В. Течение и теплообмен расплавов полимеров в трубах и каналах. Волгоград: ВолгГТУ, 2011. 164 с.
- Немировский Ю. В., Янковский А. П. Теплопроводность однородных и композитных тонкостенных конструкций. Новосибирск: Арт-Авеню, 2008. 512 с.
- Агаловян Л. А. Асимптотическая теория анизотропных пластин и оболочек. М.: Физматлит, 1997. 414 с.
- Бахвалов Н. С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения). М.: Наука, 1973. 631 с.
- Washizu K. Variational Methods in Elasticity and Plasticity / International Series of Monographs in Aeronautics and Astronautics. vol. 9. Oxford, New York: Pergamon Press, 1982. xv+630 pp.
- Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1977. 735 с.
- Прудников А. П., Брычков Ю. А., Маричев О. И. Интегралы и ряды. М.: Физматгиз, 1981. 798 с.
Supplementary files

