Вышедшие номера
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.
  1. Б.Н. Юдаев, М.С. Михайлов, В.К. Савин, Теплообмен при взаимодействии струй с преградами (Машиностроение, М., 1977)
  2. Е.П. Дыбан, А.И. Мазур, Конвективный теплообмен при струйном обтекании тел (Наук. думка, Киев, 1982)
  3. 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
  4. 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]
  5. 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]
  6. 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)]
  7. T. Mullin, Annu. Rev. Fluid Mech., 42, 1 (2011). DOI: 10.1146/annurev-fluid-122109-160652
  8. 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]
  9. 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]
  10. C.M. Ho, P. Huerre, Annu. Rev. Fluid Mech., 16, 365 (1984). DOI: 10.1146/annurev.fl.16.010184.002053
  11. 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)]
  12. C.J. Chang, H. Chen, C. Gau, Nanoscale Microscale Thermophys. Eng., 17 (2), 92 (2013). DOI: 10.1080/15567265.2012.761304
  13. K. Avila, D. Moxey, A. Lozar, M. Avila, D. Barkley, B. Hof, Science, 333, 192 (2011). DOI: 10.1126/science.1203223
  14. L. Moruz, J. Kitzhofer, D. Hess, M. Dinulescu, Exp. Therm. Fluid Sci., 105, 316 (2019). DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2019.04.001
  15. J.P. Meyer, J.A. Olivier, Heat Transfer Eng., 35 (14-15), 1246 (2014). DOI: 10.1080/01457632.2013.876793