Validation of averaged equations for thermal vibrational convection in near-critical fluids

Within an averaging approach, the governing equations and effective boundary conditions describing both the average and pulsation motion of a near-critical fluid subjected to high-frequency vibrations are obtained. Vibrations induce the non-homogeneities in average temperature. Owing to these non-homogeneities, the average flows can be generated even in isothermal cavity under weightlessness. These flows are examined for 1D and 2D configurations. The direct numerical simulations fulfilled earlier confirm the averaged model, we obtain the same flow structures by essentially smaller requirements for computational time. To cite this article: A.Vorobev et al., C. R. Mecanique 332 (2004).

computational fluid mechanics, thermal vibrational convection, near-critical fluid, averaging approach

10.1016/j.crme.2004.05.003

1631-0721

803-809

Vorobev, A.

911a4e1e-0c34-4297-b52e-c22a2b9dec01

Lyubimov, D.

af90d5a8-78a0-4b6a-9ca7-0c69a14c53e7

Lyubimova, T.

5c021d17-a1c6-49a6-97ce-3ea583eaed4b

Mojtabi, Abdelkader

63ff7c37-491f-4735-8f37-d23d7217e0ac

Zappoli, Bernhard

5a877347-568e-4cb4-af73-27f2df180076

October 2004

Vorobev, A.

911a4e1e-0c34-4297-b52e-c22a2b9dec01

Lyubimov, D.

af90d5a8-78a0-4b6a-9ca7-0c69a14c53e7

Lyubimova, T.

5c021d17-a1c6-49a6-97ce-3ea583eaed4b

Mojtabi, Abdelkader

63ff7c37-491f-4735-8f37-d23d7217e0ac

Zappoli, Bernhard

5a877347-568e-4cb4-af73-27f2df180076

Vorobev, A., Lyubimov, D., Lyubimova, T., Mojtabi, Abdelkader and Zappoli, Bernhard (2004) Validation of averaged equations for thermal vibrational convection in near-critical fluids. Comptes Rendus Mécanique, 332 (10), 803-809. (doi:10.1016/j.crme.2004.05.003).

Record type: Article

Abstract

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Published date: October 2004

Additional Information: Validation d'équations moyennées pour l'étude de la convection vibrationnelle dans les fluides supercritiques. Résumé: La procédure de moyennisation nous permet d'obtenir les équations du mouvement d'un fluide supercritique soumis à des vibrations de haute fréquence et les conditions aux limites associées. La vibration génère des non-homogénéités du champ de température moyen. En raison de ces non-homogénéités, l'écoulement moyen existe même au sein d'une cavité isotherme et en micropesanteur. Cette nouvelle formulation nous a permis d'analyser de façon commode des structures d'écoulement 1D et 2D. Les résultats obtenus à partir de la formulation des équations moyennées sont en accord avec des résultats de simulation numériques directe précédemment obtenus et nécessitant des temps de calculs excessifs. Pour citer cet article : A.Vorobev et al., C. R. Mecanique 332 (2004). Mots-clés: mécanique des fluides numérique, convection thermovibrationnelle, fluides critiques, équations moyennées

Keywords: computational fluid mechanics, thermal vibrational convection, near-critical fluid, averaging approach