НЕСТАЦИОНАРНОЕ ТРЕХМЕРНОЕ ТЕЧЕНИЕ И ТЕПЛООБМЕН В НАНОЖИДКОСТИ В ТОЧКЕ ОСТАНОВКИ ПОТОКА С УЧЕТОМ ТЕРМОФОРЕЗА И БРОУНОВСКОГО ДВИЖЕНИЯ

摘要

Численно исследовано нестационарное трехмерное течение наножидкости в точке остановки потока на круглом цилиндре при синусоидальном изменении его радиуса. Путем введения новых преобразований подобия для скорости, температуры и объемной доли наночастиц основные уравнения течения, тепло- и массообмена приведены к нелинейным обыкновенным дифференциальным уравнениям. Полученная нелинейная система решена численно с использованием метода стрельбы и метода Рунге - Кутты четвертого порядка. Влияние термофореза и броуновского движения учитывается в уравнениях переноса. Получены зависимости скорости, температуры и концентрации наночастиц от параметра нестационарности, параметра броуновского движения, параметра термофореза, чисел Прандтля и Льюиса. Вычислены значения коэффициента трения, диффузионного потока массы и теплового потока. Установлено, что коэффициент трения и скорость теплообмена возрастают с увеличением нестационарности (наибольшая скорость теплообмена наблюдается на поверхности, когда термофорез и броуновское движение отсутствуют) и уменьшаются с увеличением как параметра броуновского движения, так и параметра термофореза. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с известными данными.