Research work sectionGRANTY 2000
18.18.180.138
Kierownik: Prof. dr hab. inż. J. Szmyd
Analiza niestacjonarnych i nieizotermicznych przepływów turbulentnych ciekłych metali z wymuszoną cyrkulacją płynu.
An Analysis of Turbulent Heat Transfer in Swirling Nonisothermal Liquid Metals.
Kierownik: Prof. dr hab. inż. J. Szmyd
Analiza niestacjonarnych i nieizotermicznych przepływów turbulentnych ciekłych metali z wymuszoną cyrkulacją płynu.
An Analysis of Turbulent Heat Transfer in Swirling Nonisothermal Liquid Metals.
Przeprowadzono trójwymiarową analizę numeryczną powstawania tzw. "struktur szprychowych" w procesie Bridgmana. Założono, że analizowany płyn jest płynem nieściśliwym, newtonowskim i płynem Boussinesqa. Dokonane porównania ewolucji "struktur szprychowych" uzyskanych w wyniku obliczeń numerycznych z wynikami eksperymentalnymi Kowalewskiego i Cybulskiego wskazują na wzajemną zgodność.
Obliczenia przeprowadzono w zakresie liczby Rayleigha od 1,3 x 105 do 1,3 x 107, to znaczy w rejonie przejścia od przepływu laminarnego do przepływu turbulentnego. Wraz ze wzrostem wartości liczby Grashofa mają charakter niestacjonarny i zaczyna dominować w osi przepływu struktura typu "cold jet". Niestabilność typu Rayleigha-Benarda jest czynnikiem decydującym o pojawieniu się struktur szprychowych w procesach krystalizacji metodą Bridgmana.
The three-dimensional numerical simulations of spoke pattern in vertical cylinder (like the Bridgman top seeding convection) were performed. The fluid was assumed to be incompressible, Newtonian and Boussineq. Coparison of numerical result and experimental observation given by Kowalewski and Cybulski of evolution of spoke pattern has shown good agreement. Calculations were presented at Rayleigh number in the range between 1,3 x 105 and 1,3 x 107 (for the transient region from laminar to turbulent flow). With increasing Grashof number the flow structure became unsteady, unstable and vertical "cold jet" started to be dominant in the melt. The Raykeigh-Benard is an indispensable factor in forming the surface spoke pattern in Bridgman top seeding convection.
Obliczenia przeprowadzono w zakresie liczby Rayleigha od 1,3 x 105 do 1,3 x 107, to znaczy w rejonie przejścia od przepływu laminarnego do przepływu turbulentnego. Wraz ze wzrostem wartości liczby Grashofa mają charakter niestacjonarny i zaczyna dominować w osi przepływu struktura typu "cold jet". Niestabilność typu Rayleigha-Benarda jest czynnikiem decydującym o pojawieniu się struktur szprychowych w procesach krystalizacji metodą Bridgmana.
The three-dimensional numerical simulations of spoke pattern in vertical cylinder (like the Bridgman top seeding convection) were performed. The fluid was assumed to be incompressible, Newtonian and Boussineq. Coparison of numerical result and experimental observation given by Kowalewski and Cybulski of evolution of spoke pattern has shown good agreement. Calculations were presented at Rayleigh number in the range between 1,3 x 105 and 1,3 x 107 (for the transient region from laminar to turbulent flow). With increasing Grashof number the flow structure became unsteady, unstable and vertical "cold jet" started to be dominant in the melt. The Raykeigh-Benard is an indispensable factor in forming the surface spoke pattern in Bridgman top seeding convection.
[ Previous page | Top this page ]
