Ламинарно-турбулентный переход в гладком канале с местной закруткой потока
Молочников В.М.1, Пашкова Н.Д.1, Паерелий А.А.1
1Федеральный исследовательский центр "Казанский научный центр РАН", Казань, Россия
Email: vmolochnikov@mail.ru
Поступила в редакцию: 27 февраля 2025 г.
В окончательной редакции: 16 мая 2025 г.
Принята к печати: 16 мая 2025 г.
Выставление онлайн: 8 июля 2025 г.
Представлены результаты экспериментальных исследований слабо закрученного потока за лопаточным завихрителем в гладкой трубе при числах Рейнольдса осевого течения Re=240-1640. Проанализировано изменение степени закрутки потока по длине трубы в зависимости от числа Рейнольдса. Обнаружены признаки локального ламинарно-турбулентного перехода в окрестности оси трубы и вблизи ее стенки: резкий рост среднеквадратичных пульсаций скорости с увеличением числа Рейнольдса и появление перемежаемости в осциллограммах скорости потока. Описан механизм локальной турбулизации потока вблизи стенки трубы. Ключевые слова: закрутка потока, прецессия ядра вихря, ламинарно-турбулентный переход, перемежаемость течения, спектр пульсаций скорости, след за лопатками.
- L. Talbot, J. Appl. Mech., 21 (1), 1 (1954). DOI: 10.1115/1.4010810
- M. Kiya, S. Fukusako, M. Arie, Bull. JSME, 14 (73), 659 (1971). DOI: 10.1299/jsme1958.14.659
- T.F. Ayinde, Sadhana, 35, 129 (2010). DOI: 10.1007/s12046-010-0018-9
- S. Yao, T. Fang, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 17 (8), 3235 (2012). DOI: 10.1016/j.cnsns.2011.11.038
- F. Beaubert, H. Palson, S. Lalot, I. Choquet, H. Bauduin, Appl. Math. Mod., 40, 6218 (2016). DOI: 10.1016/j.apm.2016.02.002
- С.В. Алексеенко, П.А. Куйбин, В.Л. Окулов, Введение в теорию концентрированных вихрей (Ин-т теплофизики СО РАН, Новосибирск, 2003), с. 420
- M. Escudier, Prog. Aerosp. Sci., 25 (2), 189 (1988). DOI: 10.1016/0376-0421(88)90007-3
- A. Bottaro, I.L. Ryhming, M.B. Wehrli, F.S. Rys, P. Rys, Comput. Meth. Appl. Mech. Eng., 89 (1-3), 41 (1991). DOI: 10.1016/0045-7825(91)90036-6
- D.J.C. Dennis, C. Seraudie, R.J. Poole, Phys. Fluids, 26 (5), 053602 (2014). DOI: 10.1063/1.4875486
- Z. Seifi, M. Raisee, M.J. Cervantes, J. Phys.: Conf. Ser., 2707 (1), 012129 (2024). DOI: 10.1088/1742-6596/2707/1/012129
- V.M. Molochnikov, N.I. Mikheev, A.N. Mikheev, A.A. Paereliy, O.A. Dushina, Int. J. Heat Fluid Flow, 96, 108984 (2022). DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2022.108984
- N.I. Mikheev, N.S. Dushin, Instrum. Exp. Tech., 59 (6), 882 (2016). DOI: 10.1134/S0020441216060063
- S. Ferrari, R. Rossi, A. Di Bernardino, Energies, 15 (20), 7580 (2022). DOI: 10.3390/en15207580
- F. Durst, B. Unsal, J. Fluid Mech., 560, 449 (2006). DOI: 10.1017/S0022112006000528
- В.В. Леманов, В.В. Лукашов, К.А. Шаров, Письма в ЖТФ, 50 (3), 20 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.03.57039.19725 [V.V. Lemanov, V.V. Lukashov, K.A. Sharov, Tech. Phys. Lett., 50 (2), 17 (2024). DOI: 10.61011/PJTF.2024.03.57039.19725]
- V. Uruba, Turbulence handbook for experimental fluid mechanics professionals (Dantec Dynamic, Skovlunde, 2012), p. 23
- Г. Шлихтинг, Теория пограничного слоя (Наука, М., 1974)
- F. Durst, M. Fischer, J. Jovanovic, H. Kikura, J. Fluids Eng., 120, 496 (1998). DOI: 10.1115/1.2820690
- A. Helgadottir, S. Lalot, F. Beaubert, H. Palsson, Appl. Sci., 8 (10), 1865 (2018). DOI: 10.3390/app8101865
© 2025 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук