Publication: Автомодельное решение задачи о растворении льда гидрофильной жидкостью
Дата
2025
Авторы
Journal Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Journal ISSN
Volume Title
Вестник Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Рассматривается решение одномерной задачи о взаимодействии льда и гидрофильной жидкости.В отличии от хорошо известной задачи Стефана о промерзании чистой воды при контакте со льдом, температура фазового перехода не постоянна и зависит от концентрации гидрофильной жидкости, описываемой уравнением диффузии. В работе используется линейное уравнение, связывающее равновесные температуру и концентрацию на границе контакта. Температура во льду и в жидкости описывается уравнениями теплопроводности. На фазовой границе происходит тепло-массообмен: вода из гидрофильной жидкости намерзает на поверхность льда, ее концентрация увеличивается, или наоборот, происходит растворение льда на границе и понижается концентрация гидрофильной жидкости. Это определяется входными параметрами задачи. С помощью введения автомодельной переменной уравнения в частных производных сводятся к обыкновенным дифференциальным уравнениям. Получены аналитическиерешения для температуры во льду и жидкости и концентрации гидрофильной жидкости. Для автомодельного параметра получено трансцендентное уравнение, которое решается численно.
Описание
Ключевые слова
Гидрофильная жидкость , Задача Стефана , Фазовый переход , Автомодельное решение
Цитирование
Нагорнов О.В., Бухарова Т.И. Автомодельное решение задачи о растворении льда гидрофильной жидкостью. Вестник НИЯУ МИФИ. 2025;14(4):352-356. https://doi.org/10.26583/vestnik.2025.4.7. EDN: XERXGC