K. V. Gubareva, E. Yu. Prosviryakov , A. V. Eremin
MICROPOLAR EFFECTS AND ENERGY DISSIPATION IN A THREE-DIMENSIONAL FLOW OF A MICROPOLAR FLUID IN A CUBIC CAVITY
DOI: 10.17804/2410-9908.2026.3.049-063 This paper presents a comprehensive study of energy dissipation mechanisms and micropolar effects in a three-dimensional flow of a micropolar fluid within a cubic cavity. Emphasis is laid on the analysis of different dissipation components, namely classical viscous dissipation, dissipation due to micro-rotation gradients, and dissipation arising from the interaction between macro-rotation and micro-rotation. Numerical modeling is used to obtain the spatial distributions of the micro-rotation vector and the energy dissipation field. The characteristics of macro-vortex and micro-vortex structures are compared. Quantitative estimates of the contribution of each dissipation mechanism to the overall flow energy balance are provided. The results elucidate the specific features of dissipative processes in micropolar media, and they can be used to optimize the processing of non-Newtonian fluids.
Keywords: micropolar fluid, energy dissipation, micro-rotation, micro-vortices, energy balance, numerical modeling, cubic cavity
К. В. Губарева, Е. Ю. Просвиряков, А. В. Еремин
МИКРОПОЛЯРНЫЕ ЭФФЕКТЫ И ДИССИПАЦИЯ ЭНЕРГИИ В ТРЕХМЕРНОМ ТЕЧЕНИИ МИКРОПОЛЯРНОЙ ЖИДКОСТИ В КУБИЧЕСКОЙ ПОЛОСТИ
В работе представлены результаты исследования механизмов диссипации энергии и особенностей микрополярных эффектов в трехмерном течении микрополярной жидкости в кубической полости. Основное внимание уделено анализу различных составляющих диссипации: классической вязкой диссипации, диссипации, связанной с градиентами микровращения, и диссипации от взаимодействия макро- и микровращений. На основе численного моделирования получены пространственные распределения вектора микровращения, поля диссипации энергии, проведено сравнение характеристик макро- и микровихревых структур. Приведены количественные оценки вклада каждого механизма диссипации в общий энергетический баланс течения. Полученные результаты раскрывают специфику диссипативных процессов в микрополярных средах и могут быть использованы для оптимизации процессов переработки неньютоновских жидкостей.
Ключевые слова: микрополярная жидкость, диссипация энергии, микровращение, микровихри, энергетический баланс, численное моделирование, кубическая полость 
Библиографическая ссылка на статью
Gubareva K. V., Prosviryakov E. Yu., Eremin A. V. Micropolar Effects and Energy Dissipation in a Three-Dimensional Flow of a Micropolar Fluid in a Cubic Cavity // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2026. - Iss. 3. - P. 49-63. - DOI: 10.17804/2410-9908.2026.3.049-063. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2026-3/2026-3_540.html (accessed: 24.07.2026).
|
