КОНВЕКТИВНЫЙ ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ НА ГРАНИЦЕ
ЖИДКОСТИ И ПОРИСТОЙ СРЕДЫ
И. В. Тюлькина, К. Б. Циберкин
Пермский государственный национальный исследовательский университет,
614990, Пермь, Букирева, 15
Существенные результаты в описании взаимодействия смежных потоков
жидкостей были получены в рамках приближения пограничного слоя на
границе раздела [1–3]. В настоящей работе исследуется структура поля
скорости в конвективном пограничном слое на границе пористой среды
Бринкмана и однородной жидкости, при постоянной температуре границы.
Рассматривается двумерное течение жидкости, смежной с пористой
средой, насыщенной той же жидкостью, в отсутствие внешних сил (Рис. 1).
Рис. 1. Конфигурация рассматриваемой системы
Полная система уравнений гидродинамики описываемой задачи включает
уравнения Навье−Стокса для внешнего течения и уравнения Бринкмана для
пористой среды [4], а также уравнение теплопроводности для обеих сред:
∂
1
+ ( ∙ ) = − + ∆ + 0 ,
∂
∂
div = 0,
+ ∙ = ∆,
(1)
∂
∂
1
+ ( ∙ ) = − + eff ∆( ) + 0 − ,
∂
∂
div = 0,
+ ∙ = ∆ .
∂
Здесь = {, } – скорость течения жидкости, P – давление, K –
проницаемость, – пористость, , , – плотность, кинематическая
124