Моделирование естественной конвекции в двумерном U-образном канале с вертикальным градиентом температуры

В работе рассматривается решение задачи расчета поля температур и скоростей воды, находящейся в двумерном изогнутом U-образном канале, подогреваемом снизу, моделирующем U-образную трубку. Расчет проводится на основе решения системы уравнений Навье-Стокса, теплопроводности и неразрывности в приближении Буссинеска методом конечных элементов. Исследовано влияние параметров нагрева и геометрических характеристик исследуемой области на формирующиеся распределения температуры и скорости свободно конвективного течения жидкости. Показано, что наибольшее влияние на процесс естественной конвекции в рассматриваемых условиях оказывает диаметр трубки. Полученные результаты, могут быть использованы при рассмотрении течений жидкости, сопровождающихся свободной конвекцией, в установках с U-образными трубками, как например в термоэлектрокинетическом эффекте.