Выпуск:
2016. Том 2. №4Об авторах:
Зубков Павел Тихонович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры фундаментальной математики и механики, Школа компьютерных наук, Тюменский государственный университет, Тюмень, РоссияАннотация:
В этой статье показано численное исследование температурных волн в прямоугольной, цилиндрической и сферической областях. В данной работе рассматриваются области, в которых возможен фазовый переход между жидким и твердым агрегатным состоянием; коэффициент теплопроводности существенно различается для жидкой и твердой фазы. Для всех областей на границе заданы одинаковые периодические во времени граничные условия. Для численного решения задачи использовался алгоритм CONDUCT с использованием метода энтальпии. Наличие фазового перехода оказывает существенное влияние на распределение температуры внутри области. Было получено, что в момент времени, который находится достаточно далеко от начального момента времени, температура в точке никак не зависит от начального распределения температуры в начальный момент, а температура в любой точке внутри области будет изменяться с тем же периодом, что и температура на границе, а амплитуда колебания будет тем меньше, чем глубже внутри области будет находиться точка. В точках, находящихся далеко от границы области, будет поддерживаться постоянная температура — меньшая, чем средняя за период температура на границе области. Также была установлена зависимость постоянной температуры в центре рассматриваемых областей от температуры фазового перехода для различных значений скрытой теплоты плавления. Если соединить центры двух пластин, двух цилиндров, двух сфер с различными температурами фазового перехода, получим отличный от нуля средний тепловой поток за период. Объединяя это явление с эффектом Зеебека, мы получили схему источника энергии, основанного на термоэлектрическом эффекте.
Ключевые слова:
Список литературы:
