ИСТИНА

В работе [1] рассматривалась фильтрации нагреваемого газа (тепловая конвекция в пористой среде) и обнаружен эффект “запирания” потока: когда интенсивность тепловыделения превышает некоторое критическое значение, то газ через среду не течет и температура его бесконечно возрастает. При нагреве потока жидкости в цилиндре (при больших давлениях) также может возникнуть кризис тепловыделения [2], похожий на сглаженный эффект типа запирания тепловой конвекции в пористой среде. Если в цилиндре сформировано течение Пуазейля, то средняя скорость по сечению (расход) удовлетворяет закону движения типа закона Дарси, то есть расход жидкости подчиняется тем же уравнениям движения, что и скорость фильтрации жидкости (газа) в пористой среде. В [1] пренебрегали теплопроводностью газа и рассматривали течение в вертикальном цилиндре, верхнее основание которого открыто в атмосферу (давление задается на входе и выходе цилиндра), кроме того исследовалось уравнение состояния идеального газа. В данной работе этот результат обобщен на случай уравнения состояния Ван-дер-Ваальса. Другой результат связан с постановкой, когда все величины заданы в начале трубы (что соответствует течению в трубе, рассматриваемой как часть трубопровода). В этом случае система решается при любых значениях тепловыделения, но при приближении тепловыделения к критическим значениям температура начинает быстро возрастать, что сглаженным образом отражает тот же самый эффект “запирания” потока. Исследована зависимость критического тепловыделения от параметров потока, сравнение полученных теоретических значений с экспериментальными [2] показывает хорошее соответствие. Благодарности. Авторы благодарны С.Ю. Доброхотову за ценные дискуссии. Исследование осуществлено частично в рамках Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ и частично по теме государственного задания (№ госрегистрации 124012500442-3). https://ipmnet.ru/files/conf/2024maslov/Programme_Maslov_2024.pdf