Jökull


Jökull - 01.12.1973, Blaðsíða 23

Jökull - 01.12.1973, Blaðsíða 23
T= 0 -----X/2 T = T0 or dT/dz = 0 Fig- 1. Two dimensional convection cell model. where c is the specific heat at constant pressure. The heat transport equation (2) has been simpli- fied so that it involves only the vertical com- ponent of the convective heat transport uzy3- The horizontal convective heat transport terms contained in (5) have been neglected. Tlie resulting linearized Rayleigh model is physically quite simple. Laminar viscous fluid wrculation is driven by a pressure gradient re- sulting from the thermal expansion of the fluid. Heat is transported vertically by conduction and convection, but thermal conduction is the °nly mode of horizontal heat transfer. In this light, we consider the model of a two-dimensional convection cell of wavelength X depicted in Fig. i. The homogeneous fluid ls confined between rigid horizontal planes separated by a distance h with tlie upper sur- face maintained at T = 0. The walls of the cell are assumed rigid and thermally insulated. It is further assumed that horizontal heat con- duction can be neglected and that the flow takes place around rigid, thermally insulating cores. This assumption simplifies the calcula- tions considerably and does not seriously alter the convection process. Two different condi- tions will be used at the lower boundary of the cell. If the fluid is heated from below, the condition at the lower surface is T = 'I’o- If the fluid is internally heated, the condition of zero heat flux, dT/dz = 0, is employed. The model in Fig. 1 is shown again in Fig. 2. The flow is assumed to circulate around the core through a channel of width t- Clearly, the stability problem presented here is of the same nature as the Rayleigh problem. Convection will not occur unless a certain critical temperature difference between the upflowing and the downflowing sections can be maintained in order to provide the required buoyancy forces. The essential difference between a two-dimen- sional Rayleigh model of fixed wavelength and the present model lies in the neglecting of the horizontal heat conduction. Mathematically, the term 32T' / 3x2 has been dropped from the perturbation equation (2). To arrive at the strip model we now make the further simplification that the convective flow is uniform about the core and the flow velocity is constant over the width t- The work- ing model for calculating the temperature then becomes that shown in Fig. 3. The cell has been cut along the dotted line (Fig. 2), and the flow channel has been stretched out as a strip. The bottom of the channel has been folded into the plane x = L/2. Fleat losses through the upper surface of the cell now place through the ends of the strip. The problem then reduces to that of determining the tem- perature distribution in a strip of length L and width t- The ends of the strip are held at T = 0; there are no heat losses through the rigid horizontal surfaces and the flow is uni- form in the x direction. For a fluid heated from below, the condition T = To exists at T = 0 X/2 T = T0 or dT/dz = 0 Fig. 2. Equivalent convection model. JÖKULL 23. ÁR 21
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.