The variable viscosity and variable gravity field on the onset of convective motion in a porous layer with throughflow

Abstract

У цій статті розглядається комбінований вплив змінного поля сили тяжіння та температурно-залежної в'язкості на пористий шар для числового дослідження методом Гальоркіна за наявності висхідного вертикального потоку. Відомо, що температурно-залежна в'язкість має експоненціальний характер. Пориста матриця піддається безперервним коливанням сили тяжіння вниз, що змінюються залежно від відстані по середовищу, та вертикальному висхідному потоку. Було розглянуто чотири різні випадки дисперсії сили тяжіння. Параметричний аналіз проведено шляхом коригування таких параметрів: параметра потоку, параметра в'язкості та параметра сили тяжіння. Результати показують, що початок конвективного моменту буде затриманий усіма трьома параметрами: потоком, температурно-залежною в'язкістю та дисперсією сили тяжіння. Було показано, що флюїдна система є більш непослідовною у випадку (iii) та більш послідовною у випадку (iv).In the present article, the combined influence of the changeable gravity field and temperature-reliant viscosity on the porous bed is considered for investigation numerically by the Galerkin technique in the presence of upward vertical throughflow. The temperature-reliant viscosity is known to be exponential. The porous matrix is subjected to continuous downward gravity fluctuations varying with distance across the medium and vertical upward throughflow. Four different cases of gravity variance were discussed. A parametric analysis is conducted by adjusting the following parameters: throughflow parameter, viscosity parameter, and gravity parameter. Results show that the beginning of the convective moment would be delayed by all three parameters throughflow, temperature-reliant viscosity, and gravity variance. It has been shown that the fluidic system is more inconsistent in case (iii) and more consistent in case (iv).