В разделе объясняется, почему естественная конвекция в вертикальном канале представляет интерес для физического исследования и инженерных приложений. Формулируются проблема, цель, задачи, объект и предмет проекта, а также описывается общий подход: построение модели, расчёты для разных чисел Рэлея и сравнение полученных температурных и скоростных полей.

Здесь рассматриваются различия между теплопроводностью, конвекцией и излучением, а также механизм возникновения подъёмной силы в нагретой жидкости или газе. Объясняется роль плотности, вязкости, температуропроводности и силы тяжести, формируется физическая картина движения среды в вертикальном канале и уточняется смысл естественной конвекции.

Пункт посвящён формуле числа Рэлея и входящим в неё физическим величинам: разности температур, характерному размеру, коэффициенту расширения, вязкости и температуропроводности. Обсуждается, как изменение Ra меняет соотношение между теплопроводностью и переносом энергии потоком, а также почему границы режимов зависят от геометрии и условий задачи.

В разделе записываются уравнения неразрывности, движения и теплопереноса, необходимые для описания конвекции. Обосновываются приближение Буссинеска, постоянство или температурная зависимость свойств среды, выбор начальных и граничных условий. Отдельно указывается, какие процессы не учитываются и как это ограничивает интерпретацию результатов.

Здесь описывается последовательность численного эксперимента: создание расчётной области, задание сетки, ввод параметров воздуха или другой среды, выбор временного шага и способа решения уравнений. Приводятся критерии проверки расчёта, включая устойчивость, достижение установившегося состояния и сопоставление результатов при разных настройках.

В пункте задаются размеры вертикального канала, условия нагрева и охлаждения стенок, состояние верхней и нижней границ, а также исходная температура среды. Приводится таблица вариантов с различными числами Рэлея и объясняется, какие параметры изменяются между сериями расчётов, а какие сохраняются постоянными для корректного сравнения.

Раздел содержит карты температур, поля скорости, профили вдоль выбранных линий и таблицы расчётных характеристик. Результаты для разных значений числа Рэлея сравниваются по интенсивности движения, толщине теплового пограничного слоя и величине переноса энергии. Наблюдения связываются с физическими причинами, заложенными в математической модели.

Здесь оцениваются источники неопределённости: дискретизация области, конечный размер шага по времени, округление параметров, приближённые свойства среды и идеализированные стенки. Проверяется чувствительность результата к сетке и условиям расчёта, после чего формулируется, какие выводы надёжны, а какие требуют лабораторной проверки или более сложной модели.

В заключении кратко обобщаются результаты моделирования тепловой конвекции в вертикальном канале и формулируется связь между числом Рэлея и характером движения среды. Отмечается, какие задачи удалось решить, подтверждены ли исходные предположения, какие закономерности видны на графиках и как можно развить исследование с помощью других геометрий, материалов или диапазонов параметров.

В разделе приводятся учебники и справочные издания по молекулярной физике, гидродинамике, теплопередаче и численным методам, а также документация использованного программного обеспечения. Источники оформляются единообразно и должны позволять проверить формулы числа Рэлея, свойства рабочей среды, выбранные допущения и методику компьютерного расчёта.