Влияние глубины овально-дуговых лунок на снижение гидравлического сопротивления и увеличение тепловой эффективности структурированного канала на стабилизированном гидродинамическом участке турбулентного воздушного потока
Исаев С.А.1,2, Чулюнин А.Ю.3, Никущенко Д.В.1, Судаков А.Г.2
1Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации имени Главного маршала авиации А.А.Новикова, Санкт-Петербург, Россия
3Научно-исследовательский институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

Email: isaev3612@yandex.ru
Поступила в редакцию: 4 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 28 августа 2025 г.
Принята к печати: 29 августа 2025 г.
Выставление онлайн: 21 ноября 2025 г.
В рамках RANS-подхода к описанию движения воздушного потока в канале с однорядными мелкими (глубиной 0.055 от высоты канала) овально-дуговыми лунками на стенке с плотностью нанесения 0.65 для стабилизированного гидродинамического участка при Re=2· 105 получено почти 4 % снижение гидравлических потерь по сравнению со случаем плоскопараллельного канала. При глубинах лунок порядка 0.09 в канале наблюдается 10 % рост тепловой эффективности при 2 % снижении относительных гидравлических потерь. Для оптимальной глубины лунок 0.275 прогнозируется 33 % максимум теплогидравлической эффективности. Безотрывное обтекание структурированной поверхности канала сохраняется до умеренных глубин 0.14 лунок. Ключевые слова: гидравлические потери, структурированный канал, овально-дуговая лунка, интенсификация, теплообмен, численное моделирование.
- Viscous flow drag reduction, ed. by H.R. Hough. Progress in Astronautics and Aeronautics (American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1980), vol. 72
- S.A. Isaev, A.D. Chornyi, Yu.V. Zhukova, A.A. Vysotskaya, V.B. Kharchenko, J. Eng. Phys. Thermophys., 92 (6), 1509 (2019). DOI: 10.1007/s10891-019-02070-x
- M.A. Nasr, C.M. Tay, B.C. Khoo, J. Enhanced Heat Transfer, 29 (4), 81 (2022). DOI: 10.1615/JEnhHeatTransf.2022041456
- A. Mironov, S. Isaev, A. Skrypnik, I. Popov, Energies, 13, 5243 (2020). DOI: 10.3390/en13205243
- С.А. Исаев, А.Б. Мазо, Д.В. Никущенко, И.А. Попов, А.Г. Судаков, Письма в ЖТФ, 46 (21), 18 (2020). DOI: 10.21883/PJTF.2020.21.50190.18454 [S.A. Isaev, A.B. Mazo, D.V. Nikushchenko, I.A. Popov, A.G. Sudakov, Tech. Phys. Lett., 46 (11), 1064 (2020). DOI: 10.1134/S1063785020110073]
- S.A. Isaev, P.A. Baranov, A.E. Usachov, Multiblock computational technologies in the VP2/3 package on aerothermodynamics (LAP LAMBERT Academic Publ., 2013)
- С.А. Исаев, А.Г. Судаков, Д.В. Никущенко, А.Е. Усачов, М.А. Зубин, А.А. Синявин, А.Ю. Чулюнин, Е.Б. Дубко, Изв. РАН. Механика жидкости и газа, N 5, 70 (2023). DOI: 10.31857/S1024708423600379 [S.A. Isaev, A.G. Sudakov, D.V. Nikushchenko, A.E. Usachov, M.A. Zubin, A.A. Sinyavin, A.Yu. Chulyunin, E.B. Dubko, Fluid Dyn., 58 (5), 894 (2023). DOI: 10.1134/S001546282360133X]