On Thermodiffusion of Binary Mixture in a Horizontal Channel at Inhomogeneous Heating the Walls

Abstract

The influence of the thermal load distributed unevenly at the walls of a long horizontal channel filled with a binary mixture on the convective flow is studied based on the constructed exact solution of the boundary value problem for the Oberbeck-Boussinesque equations. It is established that the obtained solution reflects the effect of thermal diffusion correctly, demonstrating the accumulation of a light component near a more heated wall. It is shown that an increase in the horizontal and vertical temperature gradient on the walls leads to the appearance of inhomogeneities in the temperature and concentration fields inside the layer

На основе построенного точного решения краевой задачи для уравнений Обербека-Буссинеска исследовано влияние тепловой нагрузки, распределенной неравномерно на стенках протяженного горизонтального канала, заполненного бинарной смесью, на конвективное течение. Установлено, что полученное решение корректно моделирует эффект термодиффузии в смеси вода-этанол, показывая скопление легкого по плотности компонента возле более нагретой стенки. Показано, что увеличение горизонтального и вертикального градиента температуры на стенках влечет появление неоднородностей полей температуры и концентрации внутри слоя