Моделирование конвекции в двухфазной системе в условиях диффузионного испарения в замкнутой области

Исследуется задача о термокапиллярной конвекции в плоской ограниченной области, заполненной жидкостью и газом, контактирующими вдоль межфазной поверхности раздела, при слабом испарении. Для исследования процессов тепломассообмена и параметров фазовых переходов в условиях локального нагрева предложена двухсторонняя математическая модель на основе уравнений Обербека–Буссинеска. Проанализированы характеристики массопереноса через термокапиллярную границу раздела вследствие испарения и паросодержания в газовом слое с учетом влияния эффектов Соре и Дюфура. Представлены результаты численного исследования эволюции поверхности раздела и нестационарных течений в кювете. Расчет основных характеристик системы жидкость – газ и положения межфазной границы в каждый момент времени проводился с использованием специально разработанного численного алгоритма. Представленная модель позволяет описать формирование характерных тепловых и концентрационных структур и переходные режимы ячеистой конвекции со сложной конфигурацией течений в слоях.