The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell
This work substantiates the existence of an elementary convective cell by comparing the theoretical model and experimental data, as well as experimental determinations of characteristic velocities of fluid convection within a cell. It was assumed that suspension near the bottom of the vessel should...
Збережено в:
| Дата: | 2016 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2016
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/86783 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Energy Technologies & Resource Saving |
Репозитарії
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-86783 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
elementary convective cell-free border convective processes heat transfer temperature gradient УДК 632.5 элементарная конвективная ячейка свободные границы конвективные процессы теплоперенос температурный градиент УДК 632.5 елементарна конвективна комірка вільні границі конвективні процеси теплоперенос температурний градієнт УДК 632.5 |
| spellingShingle |
elementary convective cell-free border convective processes heat transfer temperature gradient УДК 632.5 элементарная конвективная ячейка свободные границы конвективные процессы теплоперенос температурный градиент УДК 632.5 елементарна конвективна комірка вільні границі конвективні процеси теплоперенос температурний градієнт УДК 632.5 Бозбей, Л. С. Костиков, А. О. Курская, Н. М. Ткаченко, В. И. The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| topic_facet |
elementary convective cell-free border convective processes heat transfer temperature gradient УДК 632.5 элементарная конвективная ячейка свободные границы конвективные процессы теплоперенос температурный градиент УДК 632.5 елементарна конвективна комірка вільні границі конвективні процеси теплоперенос температурний градієнт УДК 632.5 |
| format |
Article |
| author |
Бозбей, Л. С. Костиков, А. О. Курская, Н. М. Ткаченко, В. И. |
| author_facet |
Бозбей, Л. С. Костиков, А. О. Курская, Н. М. Ткаченко, В. И. |
| author_sort |
Бозбей, Л. С. |
| title |
The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| title_short |
The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| title_full |
The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| title_fullStr |
The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| title_full_unstemmed |
The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| title_sort |
experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell |
| title_alt |
Экспериментальное исследование теплофизических параметров свободной элементарной конвективной ячейки |
| description |
This work substantiates the existence of an elementary convective cell by comparing the theoretical model and experimental data, as well as experimental determinations of characteristic velocities of fluid convection within a cell. It was assumed that suspension near the bottom of the vessel should be regarded as separate environment, with distinct from of a pure oil density and viscosity, which moves along an oil substrate of a pure oil without friction. In these conditions, boundary conditions of layer fluid can be considered as free. This assumption is supported by results of the numerical processing of experimental results on formation of convective rings in a layer of fluid, heated from below, obtained by other authors. Geometric dimensions and the velocity of mass transfer of the elementary convection cell were experimentally investigated in this work. As a result of experiments on formation a cylindrical convective cell by overlay of the copper ring on a surface of oil, qualitative and quantitative correspondence of the theoretical model to the experimental data was shown. Results of experimental studies were adequately described by the theoretical model of elementary convection cell. It is shown, that the adding of aluminum powder in oil, transforms oil to a suspension, such that boundary conditions on the solid wall can be regarded as free, because we have a slip through the tape of pure oil. Change in the character boundary conditions is confirmed by results of numerical processing of experimental results on formation of convective rings by other authors. Two independent methods for determining the velocity of mass ttransfer in cells with various diameters were described in this work. For cells with large diameter (17 mm), the maximum velocity of mass transfer was measured at the upper boundary on a deflection angle of the probe. Measured in this way velocity was equal 0,2 mm/sec. For cells with smaller diameter (2 mm), the velocity of oil on the surface of a cell was measured using an optical method and constituted the value from 3,5 mm/sec to 5,2 mm/sec.. |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2016 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/86783 |
| work_keys_str_mv |
AT bozbejls theexperimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT kostikovao theexperimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT kurskaânm theexperimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT tkačenkovi theexperimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT bozbejls éksperimentalʹnoeissledovanieteplofizičeskihparametrovsvobodnojélementarnojkonvektivnojâčejki AT kostikovao éksperimentalʹnoeissledovanieteplofizičeskihparametrovsvobodnojélementarnojkonvektivnojâčejki AT kurskaânm éksperimentalʹnoeissledovanieteplofizičeskihparametrovsvobodnojélementarnojkonvektivnojâčejki AT tkačenkovi éksperimentalʹnoeissledovanieteplofizičeskihparametrovsvobodnojélementarnojkonvektivnojâčejki AT bozbejls experimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT kostikovao experimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT kurskaânm experimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell AT tkačenkovi experimentalinvestigationofthermalparametersoffreeelementaryconvectivecell |
| first_indexed |
2024-09-01T17:36:43Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:36:43Z |
| _version_ |
1809016112111681536 |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-867832017-01-31T16:24:58Z The experimental investigation of thermal parameters of free elementary convective cell Экспериментальное исследование теплофизических параметров свободной элементарной конвективной ячейки Бозбей, Л. С. Костиков, А. О. Курская, Н. М. Ткаченко, В. И. elementary convective cell-free border convective processes heat transfer temperature gradient УДК 632.5 элементарная конвективная ячейка свободные границы конвективные процессы теплоперенос температурный градиент УДК 632.5 елементарна конвективна комірка вільні границі конвективні процеси теплоперенос температурний градієнт УДК 632.5 This work substantiates the existence of an elementary convective cell by comparing the theoretical model and experimental data, as well as experimental determinations of characteristic velocities of fluid convection within a cell. It was assumed that suspension near the bottom of the vessel should be regarded as separate environment, with distinct from of a pure oil density and viscosity, which moves along an oil substrate of a pure oil without friction. In these conditions, boundary conditions of layer fluid can be considered as free. This assumption is supported by results of the numerical processing of experimental results on formation of convective rings in a layer of fluid, heated from below, obtained by other authors. Geometric dimensions and the velocity of mass transfer of the elementary convection cell were experimentally investigated in this work. As a result of experiments on formation a cylindrical convective cell by overlay of the copper ring on a surface of oil, qualitative and quantitative correspondence of the theoretical model to the experimental data was shown. Results of experimental studies were adequately described by the theoretical model of elementary convection cell. It is shown, that the adding of aluminum powder in oil, transforms oil to a suspension, such that boundary conditions on the solid wall can be regarded as free, because we have a slip through the tape of pure oil. Change in the character boundary conditions is confirmed by results of numerical processing of experimental results on formation of convective rings by other authors. Two independent methods for determining the velocity of mass ttransfer in cells with various diameters were described in this work. For cells with large diameter (17 mm), the maximum velocity of mass transfer was measured at the upper boundary on a deflection angle of the probe. Measured in this way velocity was equal 0,2 mm/sec. For cells with smaller diameter (2 mm), the velocity of oil on the surface of a cell was measured using an optical method and constituted the value from 3,5 mm/sec to 5,2 mm/sec.. В работе экспериментально исследованы геометрические размеры и скорость массопереноса элементарной конвективной ячейки. Результаты экспериментального исследования адекватно описываются теоретической моделью элементарной конвективной ячейки. Показано, что добавление в масло алюминиевой пудры преобразует масло в суспензию, граничные условия для которой на твердой стенке из-за проскальзывания по пленке чистого масла можно рассматривать как свободные. Изменение характера граничных условий подтверждается результатами численной обработки экспериментальных результатов по формированию конвективных колец других авторов. Описано два независимых способа определения скорости массопереноса в ячейках разных диаметров. Для ячеек большого диаметра (17 мм) максимальная скорость массопереноса на верхней границе измерялась по углу отклонения щупа. Измеренная таким способом скорость равнялась 0,02 см/с. Для ячеек меньшего диаметра (2 мм) скорость масла на поверхности ячейки измерялась оптическим методом и составляла величину от 3,5 до 5,2 мм/с Експериментально досліджені геометричні розміри і швидкість масопереносу елементарної конвективної комірки. Результати дослідження адекватно описуються теоретичною моделлю елементарної конвективної комірки. Показано, що додавання в масло алюмінієвої пудри перетворює його в суспензію, граничні умови для якої на твердій стінці через прослизання по плівці чистого масла можна розглядати як вільні. Описано два незалежних способи визначення швидкості масопереносу в комірках різних діаметрів: для великих комірок – за кутом відхилення щупа, для малих – оптичним методом Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2016-12-20 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/86783 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 19 No. 4 (2016); 25-35 Проблемы машиностроения; Том 19 № 4 (2016); 25-35 Проблеми машинобудування; Том 19 № 4 (2016); 25-35 2709-2992 2709-2984 ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/86783/82385 Copyright (c) 2016 Л. С. Бозбей, А. О. Костиков, Н. М. Курская, В. И. Ткаченко https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |