Modeling of Two-layer Fluid Flows with Evaporation at the Interface in the Presence of the Anomalous Thermocapillary Effect

Abstract

Modeling of Two-layer Fluid Flows with Evaporation at the Interface in the Presence of the Anomalous Thermocapillary Effect

Cтационарные конвективные течения двух несмешивающихся жидкостей (жидкости и газа), находящиеся под действием поперечного поля силы тяжести и продольного градиента темпера- туры, созданного вдоль границы раздела, изучаются аналитически. Математическое моделирова- ние течений жидкостей c учетом эффектов испарения на границе раздела проводится на основе точных решений системы уравнений Навье–Стокса в приближении Обербека–Буссинеска. Учи- тываются также эффекты термодиффузии и диффузионной теплопроводности. Построенные решения применяются для описания течений в двухслойной системе жидкости и газа в случае, когда жидкость характеризуется аномальным термокапиллярным эффектом на границе разде- ла. Приводятся примеры двухслойных течений при различных значениях удельного расхода газа, продольного градиента температуры и ускорения силы тяжести