Mathematical Model of Non-Stationary Heat and Mass Transferin a Channel With Liquid Metal Coolant Takinginto Account a Crystallization-Melting Process

Abstract

Ðàññìîòðåíû ìàòåìàòè÷åñêèå ìîäåëè òåïëîìàññîïåðåíîñà â êàíàëå ñ aeèäêîìåòàëëè÷åñêèì òåïëîíîñèòåëåì ïðè âîçíèêíîâåíèè ïðîöåññà êðèñòàëëèçàöèè-ïëàâëåíèÿ. Ìîäåëè ó÷èòûâàþò êà÷åñòâåííûå ðàçëè÷èÿ ïðîòåêàíèÿ ïðîöåññà â çàâèñèìîñòè îò ñîñòîÿíèÿ êîíòàêòíûõ ïîâåðõíîñòåé. Èñïîëüçóåòñÿ îäíîìåðíîå îïèñàíèå ïîòîêà òåïëîíîñèòåëÿ. Ïîñòóëèðóåòñÿ òåðìîäèíàìè-÷åñêîå ðàâíîâåñèå ôàç íà ãðàíèöå ôàçîâîãî ïåðåõîäà. Ïîêàçàíî, ÷òî äâóõñêîðîñòíàÿ ãåòåðîãåííàÿ ìîäåëü ïîòîêà, îïèñûâàþùàÿ îáðàçîâàíèå òâåðäîãî ñëîÿ íà ïîâåðõíîñòè òåïëîîáìåíà, ñâîäèòñÿ ê ðåøåíèþ äâóõ áîëåå ïðîñòûõ âçàèìîñâÿçàííûõ íà÷àëüíî-êðàåâûõ çàäà÷: çàäà÷å Ñòåôàíà î ôàçîâîì ïåðåõîäå è ìîäåëè îäíîôàçíîãî ïîòîêà ñ èñòî÷íèêîì è ïåðåìåííîé ïëîùàäüþ ñå-÷åíèÿ. Ïðîöåññ êðèñòàëëèçàöèè ñ îáðàçîâàíèåì ìåëêîäèñïåðñíîé aeèäêî-ìåòàëëè÷åñêîé ñóñïåíçèè îïèñàí â ðàìêàõ ãîìîãåííîé ìîäåëè òåïëîìàññîïåðåíîñà.Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ìîãóò ñëóaeèòü îñíîâîé äëÿ ðàçðàáîòêè ÷èñëåííûõ àëãîðèòìîâ è ïðîãðàìì ðàñ÷åòà òåïëîãèäðîäèíàìèêè ïàðîãåíåðàòîðîâ è êîíòóðîâ öèðêóëÿöèè ÿäåðíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ óñòàíîâîê ñ òÿaeåëûìè aeèäêî-ìåòàëëè÷åñêèìè òåïëîíîñèòåëÿìè. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãîìîãåííàÿ ìîäåëü, êâàçèãîìîãåííàÿ ìîäåëü, ãåòåðîãåííàÿ ìîäåëü, aeèäêîìåòàëëè÷åñêèé òåïëîíîñèòåëü, çàäà÷à Ñòåôàíà, ìåaeôàçíûé îáìåí, ïàðîãåíåðàòîð, ñìà÷èâàåìîñòü ïîâåðõíîñòè, ôàçîâûé ïåðåõîä. ÏÐÎÁËÅÌÛ ÏÐÎ×ÍÎÑÒÈ È ÏËÀÑÒÈ×ÍÎÑÒÈ, ò. 78, ¹ 4, 2016 ã. * Âûïîëíåíî ïðè ôèíàíñîâîé ïîääåðaeêå ÐÔÔÈ (ãðàíòû ¹ 16-08-01114 à, 16-08-00503_à, 15-48-02391_ð_ïîâîëaeüå), Ïðîãðàììîé ãîñóäàðñòâåííîé ïîääåðaeêè âåäóùèõ íàó÷íûõ øêîë ÐÔ (ãðàíò ÍØ-6944.2016.8).