Конвекция термовязкой жидкости в ячейке, подогреваемой сбоку

Работа посвящена особенностям свободно-конвективного течения жидкостей с аномалией вязкости по температуре (наличие экстремумов на кривой вязкости). Примерами таких жидкостей могут служить растворы полимеров, расплавы металлов, хорошо очищенная жидкая сера и другие флюиды. Механизм аномального поведения вязкости таких жидкостей (в случае полимеров) может объясняться реакциями полимеризации и деполимеризации. На определенном температурном интервале молекулы вещества сцепляются, образуя длинные цепочки и, как следствие, увеличивая вязкость, затем при достижении верхней предельной температуры полимеризации начинается реакция, обратная полимеризации, которая протекает по цепному механизму и заключается в последовательном отщеплении молекул от цепи и приводит к уменьшению вязкости. Закономерности поведения таких сред на данный момент изучены недостаточно и требуют повышенного внимания к экспериментальным и теоретическим исследованиям, особенно в настоящее время, главным образом за счет интенсивного развития компьютерных технологий, численного моделирования. На основе проведения вычислительных экспериментов процесса свободной конвекции жидкости с гауссовой зависимостью вязкости от температуры показана возможность существования изолированных режимов конвекции жидкости в квадратной ячейке, подогреваемой сбоку. Полагалось что, функция вязкости имеет один экстремум и однозначно описывается двумя параметрами: отношением наибольшего к наименьшему значению вязкости на данном температурном интервале и степенью заполненности заданного температурного интервала. В качестве математической модели использовалась система уравнений в приближении Обербека-Буссинеска. Для численного решения системы уравнений модифицирован и реализован метод контрольного объема с процедурой SIMPLE.