Вышедшие номера
Турбулентный конвективный теплообмен в наклонной трубе, заполненной натрием
Васильев А.Ю., Колесниченко И.В., Мамыкин А.Д., Фрик П.Г., Халилов Р.И., Рогожкин С.А., Пахолков В.В.1
1Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И.И. Африкантова, Нижний Новгород, Россия
Email: frick@icmm.ru
Поступила в редакцию: 29 декабря 2014 г.
Выставление онлайн: 20 августа 2015 г.

Экспериментально исследована турбулентная свободная конвекция жидкого натрия в прямой теплоизолированной трубе, длина которой равна 20 диаметрам, с торцевыми теплообменниками, обеспечивающими фиксированный перепад температуры. Эксперименты выполнены для фиксированного числа Рэлея Ra =2.4·106 и различных углов наклона трубы к вертикали. Выявлена сильная зависимость мощности, передаваемой вдоль трубы, от угла наклона: число Нуссельта в исследованном диапазоне углов наклона изменяется на порядок с максимумом в области наклона 65o от вертикали. Представленные характеристики крупномасштабной циркуляции и турбулентных пульсаций температуры показывают, что конвективный теплоперенос определяется в основном скоростью крупномасштабной циркуляции натрия. Турбулентные пульсации максимальны при небольших углах наклона (alpha =20-30o) и ослабляют поток тепла вдоль канала, хотя в пределе малых углов (вертикальная труба) устойчивой крупномасштабной циркуляции нет и конвективный теплопоток, на порядок превышающий молекулярный, обеспечивается только мелкомасштабным (турбулентным) течением.