SIMULATION OF NATURAL CONVECTION IN A RECTANGULAR CAVITY TAKING INTO ACCOUNT RADIATION HEAT TRANSFER IN THE OPENFOAM PACKAGE

Authors

  • Mahburat Kalbekova
  • Abdikerim Kurbanaliev

DOI:

https://doi.org/10.52754/16948645_2022_1_7

Keywords:

Three-dimensional model of a room, Natural convection, mixed parabolic-hyperbolic operator, Navier-Stokes, buoyancy, radiation, buoyantSimpleFoam, OpenFOAM

Abstract

The urgent problem of developing alternative renewable energy sources such as solar panels, the task of providing effective methods for cooling the structural elements of modern computer computing systems, as well as the issues of cooling nuclear reactors determine the relevance of this work. The problem of mathematical modeling of natural convection in a three-dimensional model of a room with a heating source with a height of 0.5m, a width of 1m and a depth of 1m, the temperature of which is 500K, is considered approach. The temperatures of the floor, ceiling and side walls of the room were 300K. The mathematical basis of the modeling is the Reynolds-averaged three-dimensional stationary Navier-Stokes equations, supplemented by the corresponding equations. The standard buoyantSimpleFoam solver of the open source package OpenFOAM was used for mathematical modeling taking into account various radiation models.

References

Саркисов, А. А. Основы теории и эксплуатации судовых ядерных реакторов / А. А. Саркисов, Л. Б. Гусев, Р. И. Калинин ; под общ. ред. акад. РАН А. А. Саркисова ; Ин-т проблем безопасного развития атомной энергетики РАН. - М. : Наука, 2008. - 397 с.

Сотников, А.Г. Автономные и специальные системы кондиционирования воздуха. Теория, оборудование, проектирование, испытание, эксплуатация. Издательство AT Publishing. Санкт-Петербург, 2005 г. - 240 с.

Шепелев И.А. Аэродинамика воздушных потоков в помещении. М.; -Стройиздат, 1978 - 147 с.

Лукутин Б.В. Возобновляемые источники электроэнергии: учебное пособие / Б.В. Лукутин. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 187 с.

Куликова Л.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: учеб. пособие для вузов / Л. В. Куликова, Ю. А. Меновщиков. - Алт. Гос. Техн. Ун-т им. И. И. Ползунова. Новосибирский гос. Аграрный ун-т. - Барнаул: АлтГТУ, 2005. - 365с.

Андерсон, Д. Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидродинамика и теплообмен / Д. Андерсон, Дж., Таннехилл, Р. Плетчер. Т. 2. - М.: Мир, 1990.-392 с.

Рoуч, П. Вычислитeльнaя гидрoдинaмикa. - M.: Mир, 1980. –616с.

OpenFOAM7 User guide [Электронный ресурс] Режим доступа: https://cfd.direct/openfoam/user-guide-v7/. Дата обращения 15.07.2020.

Ferziger, J.H., Peric M. Computational Methods for Fluid Dynamics / J.H. Ferziger, M. Peric Berlin: Springer Verlag, 2002. – 423 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-56026-2

Патанкар, С.В. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости: Пер. с. англ. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152с.

Versteeg H. K., Malalasekera W. An Introduction to Computational Fluid Dynamics. Edinburg: Pearson Education Limited / H.K. Versteeg, W. Malalasekera. - 2007. - 517p.

Published

2022-12-20

How to Cite

Kalbekova, M., & Kurbanaliev, A. (2022). SIMULATION OF NATURAL CONVECTION IN A RECTANGULAR CAVITY TAKING INTO ACCOUNT RADIATION HEAT TRANSFER IN THE OPENFOAM PACKAGE. Journal of Osh State University. Mathematics. Physics. Technical Sciences, (1), 67–80. https://doi.org/10.52754/16948645_2022_1_7