Винтовая длиннопериодическая структура ядра турбулентного потока в нагреваемом прямоугольном канале с наклонными ребрами на одной из стенок
Российский научный фонд, поддержки малых научных групп, 23-29-00094
Галаев С.А.
1, Левченя А.М.
1, Рис В.В.
1, Смирнов Е.М.
11Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: sealga@mail.ru, levchenya@yandex.ru, vvris@yandex.ru, emsmirnov2003@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 20 августа 2024 г.
Принята к печати: 15 сентября 2024 г.
Выставление онлайн: 29 октября 2024 г.
Представлены результаты численного моделирования турбулентного течения воздуха в прямоугольном канале длиной 50 калибров, на одной стенке которого периодически расположены прямые ребра, наклоненные к оси канала на угол 45o. Расчетами охвачен диапазон значений числа Рейнольдса Re от 104 до 2· 105. Установлено, что при всех значениях Re в исследуемом течении возникает протяженный участок, на котором ядро потока характеризуется винтообразной структурой. Выделены несколько фаз формирования винтовой структуры по мере удаления от входа в канал. Показано, что интегральные характеристики потока с развившейся квазистационарной винтовой структурой (трение и теплоотдача) близки к характеристикам установившегося пространственно периодического течения при том же значении числа Рейнольдса. Наличие характерных фаз формирования течения с винтовой структурой ядра, выявленных в численном эксперименте, подтверждается результатами представленных в литературе физических экспериментов. Ключевые слова: оребренный канал, турбулентное течение, начальный участок, винтовое течение, теплообмен.
- E.K. Kalinin, G.A. Dreitser, I.Z. Kopp, A.S. Myakotchin. Efficient surfaces for heat exchangers: fundamental and design (Begell, 2002), 392 p. DOI: 10.1615/978-1-56700-167-9.0
- V.I. Terekhov, A.Yu. Dyachenko, Y.J. Smulsky, T.V. Bogatko, N.I. Yarygina. Heat transfer in subsonic separated flows (Springer, 2022), 230 p
- J.-C. Han, S. Dutta, S. Ekkad. Gas Turbine Heat Transfer and Cooling Technology (CRC Press, 2013), 865 p
- M.K. Dwivedi, M. Choudhary. Mater. Today: Proceedings, 63, 272 (2022). https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.03.072
- I. Baybuzenko. Proceedings of the ASME. Turbo Expo 2021. (2021) 5B. https://doi.org/10.1115/GT2021-00259
- В.В. Рис, С.А. Галаев, А.М. Левченя, И.Б. Писаревский. Теплоэнергетика, 2, 80 (2024). DOI: 10.56304/S0040363624020085
- A.P. Rallabandi, H. Yang, J. Han. J. Heat Transfer, 131, 071703 (2009). https://doi.org/10.1115/1.3090818
- G. Tanda, R. Abram. J. Turbomachinery, 131, 021012-1 (2009). DOI: 10.1115/1.2987241
- M. Molki, E.M. Sparrow. J. Heat Transfer, 108, 482 (1986)
- F. Menter, M. Kuntz, R. Langtry. Turbulence, Heat and Mass Transfer 4 (Begell House Inc., 2003), р. 625-632
- Л.Г. Лойцянский. Механика жидкости и газа (Дрофа, 2003), 840 с.
- T.L. Bergman, A.S. Lavine, F.P. Incropera, D.P. DeWitt. Fundamentals of Heat and Mass Transfer (John Wiley \& Sons., 2011), 1076 p
- Б.С. Петухов, В.В. Кириллов. Теплоэнергетика, 4, 63 (1958)
- А.М. Левченя, С.А. Галаев, В.В. Рис. Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки, 17 (4), (2024) (принято к опубликованию).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.