Влияние начальных возмущений в импактной струе Хагена--Пуазейля на интенсификацию пристенного теплообмена
Российский научный фонд, Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами, 23-29-00584
Леманов В.В.1, Лукашов В.В.1, Шаров К.А.
1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия

Email: sharov_konstantin@rambler.ru
Поступила в редакцию: 2 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 19 октября 2024 г.
Принята к печати: 20 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 26 февраля 2025 г.
Проведено экспериментальное исследование теплообмена в импактной струе воздуха, истекающей из круглой длинной трубки (l/d>100) при низких числах Рейнольдса (Re=250-12 000). Изучены три варианта геометрии входа в трубку: внезапное сужение, конический конфузор, профилированное сопло. Получены статистические данные по локальному теплообмену при больших расстояниях до преграды (h/d=20). Обнаружена локализация теплообмена для ламинарных струй в области критической точки для трех вариантов входа в трубку. Начальные условия с меньшим уровнем возмущений на входе увеличивают критическое число Рейнольдса, а также способствуют интенсификации теплообмена в области критической точки. Ключевые слова: течение Хагена-Пуазейля, ламинарно-турбулентный переход, начальные условия, импактная струя, пульсации скорости.
- Б.Н. Юдаев, М.С. Михайлов, В.К. Савин, Теплообмен при взаимодействии струй с преградами (Машиностроение, М., 1977)
- Е.П. Дыбан, А.И. Мазур, Конвективный теплообмен при струйном обтекании тел (Наук. думка, Киев, 1982)
- F.V. Barbosa, S.F.C.F. Teixeira, J.C.F. Teixeira, Appl. Therm. Eng., 218, 119307 (2023). DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2022.119307
- В.В. Леманов, В.И. Терехов, ТВТ, 54 (3), 482 (2016). DOI: 10.7868/S0040364416030108 [V.V. Lemanov, V.I. Terekhov, High Temp., 54 (3), 454 (2016). DOI: 10.1134/S0018151X1603010X]
- В.В. Леманов, В.И. Терехов, К.А. Шаров, А.А. Шумейко, Письма в ЖТФ, 39 (9), 34 (2013). [V.V. Lemanov, V.I. Terekhov, K.A. Sharov, A.A. Shumeiko, Tech. Phys. Lett., 39 (5), 421 (2013). DOI: 10.1134/S1063785013050064]
- В.В. Леманов, В.В. Лукашов, К.А. Шаров, Письма в ЖТФ, 50 (5), 35 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.05.57183.19704 [V.V. Lemanov, V.V. Lukashov, K.A. Sharov, Tech. Phys. Lett., 50 (3), 33 (2024)]
- T. Mullin, Annu. Rev. Fluid Mech., 42, 1 (2011). DOI: 10.1146/annurev-fluid-122109-160652
- С.З. Сапожников, В.Ю. Митяков, А.В. Митяков, Основы градиентной теплометрии (Изд-во Политехн. ун-та, СПб., 2012). [S.Z. Sapozhnikov, V.Yu. Mityakov, A.V. Mityakov, The science and practice of heat flux measurement (Springer Nature, 2020) p. 209]
- В.В. Леманов, В.В. Лукашов, К.А. Шаров, Изв. РАН. Механика жидкости и газа, N 6, 50 (2020). DOI: 10.31857/S0568528120060080 [V.V. Lemanov, V.V. Lukashov, K.A. Sharov, Fluid Dyn., 55 (6), 768 (2020). DOI: 10.1134/S0015462820060087]
- C.M. Ho, P. Huerre, Annu. Rev. Fluid Mech., 16, 365 (1984). DOI: 10.1146/annurev.fl.16.010184.002053
- А.С. Гиневский, Е.В. Власов, Р.К. Каравосов, Акустическое управление турбулентными струями (Физматлит, М., 2001). [A.S. Ginevsky, Y.V. Vlasov, R.K. Karavosov, Acoustic control of turbulent jets (Springer, 2004)]
- C.J. Chang, H. Chen, C. Gau, Nanoscale Microscale Thermophys. Eng., 17 (2), 92 (2013). DOI: 10.1080/15567265.2012.761304
- K. Avila, D. Moxey, A. Lozar, M. Avila, D. Barkley, B. Hof, Science, 333, 192 (2011). DOI: 10.1126/science.1203223
- L. Moruz, J. Kitzhofer, D. Hess, M. Dinulescu, Exp. Therm. Fluid Sci., 105, 316 (2019). DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2019.04.001
- J.P. Meyer, J.A. Olivier, Heat Transfer Eng., 35 (14-15), 1246 (2014). DOI: 10.1080/01457632.2013.876793