Fast Solutions for Large Reynold’s Number in a Closed-LoopcrcrThermosyphon with Binary Fluid

Abstract

En este trabajo analizamos el comportamiento asintótico de las soluciones para un modelo de termosifón donde se considera un fluido binario, un fluido que contiene una sustancia soluble, y el número de Reynolds es grande. Los resultados presentados son una generalización, en cierto sentido, de los resultados para un fluido con un solo componente proporcionados en Velázquez 1994 y RodrÍguez-Bernal y Van Vleck 1998. Caracterizamos las condiciones bajo las cuales existe una solución rápida dependiente del tiempo que es atraída hacia una solución estacionaria rápida cuando el número de Reynold tiende a infinito. Utilizando simulaciones numéricas, encontramos soluciones rápidas dependientes del tiempo lo suficientemente cerca de la estacionaria rápida para ciertos valores de los parámetros que confirman los resultados teóricos.

In this work, we analyze the asymptotic behavior of the solutions for a thermosyphon model where a binary fluid is considered, a fluid containing a soluble substance, and the Reynold’s number is large. The presented results are a generalization, in some sense, of the results for a fluid with only one component provided in Velázquez 1994 and RodrÍguez-Bernal and Van Vleck 1998. We characterize the conditions under which a fast time-dependent solution exits and it is attracted towards a fast stationary solution as the Reynold’s number tends to infinity. Numerical experiments were performed in order to illustrate the theoretical results. Using numerical simulations, we found fast time-dependent solutions close enough to the fast stationary one for certain values of the parameters.