Влияние относительного размера U- образного кремниевого стержня на сопряженный теплообмен в режиме термогравитационной конвекции газа

Численно в трехмерной постановке исследовано влияние на сопряженный свободно-конвективный теплообмен относительного поперечного сечения разогреваемого за счет пропускания электрического тока U-образного кремниевого стержня, помещенного в заполненный газом прямоугольный контейнер с изотермическими холодными стенками. Методом конечных элементов решены уравнения термогравитационной конвекции в приближении Буссинеска в переменных температуры, вихря и векторного потенциала скорости. Изучена пространственная форма конвективных течений и поля температуры в газе и в твердом теле. Показано, что с ростом площади поперечного сечения стержня значительно меняется пространственная форма и резко падает интенсивность конвективных течений. Что оказывает существенное влияние на поле температуры внутри U-образного стержня.