A laminar model for mixing in stratified flow

Abstract

تقدم هذه الدراسة تمثيلا رياضيا للحمل الحراري الانسيابي في طبقات مائع متدرج الكثافة وفي حالة اتزان يخضع لعملية تسخين سفلي وسريان قصي علوي ويتكون النظام قيد الدراسة من ثلاث طبقات متدرجة الكثافة، حيث توجد طبقة عالية الكثافة في الأسفل تعلوها طبقة متدرجة الكثافة تنتهي بطبقة ثالثة ذات كثافة منخفضة وتخضع الطبقة العليا لسريان قصي بينما الطبقة السفلى لتدفق حراري ثابت وقد تم تمثيل حركة المائع في هذا النظام عن طريق حل المعادلات التفاضلية الكاملة لتدفق إنسيابي ثنائي البعد مع الاستفادة من فرضية (بوسنسك) وتطبيق الشروط الابتدائية والحدية المناسبة ويهدف التمثيل الرياضي المقدم إلى دراسة توزيع الكثافة والحرارة والسرعة وتغيرها مع الزمن في الموائع المتدرجة الكثافة

The laminar simulation of convection in stably stratified fluid layers subjected to bottom heating and upper shear flow is presented The system consists of three layers stratified in a stable manner with a dense layer at the bottom a light layer at the top and a stratified layer in the middle The top layer undergoes shear flow and the system is subjected to a constant heat flux at the bottom The system is simulated by solving the complete form of the 2D laminar equations utilizing the usual Boussinesq approximation along with the appropriate initial and boundary conditions The simulation is employed to investigate the density temperature and velocity profiles for the three layers as they progress with time