Влияние внезапного сужения плоского канала на вынужденную конвекцию в турбулентном газокапельном течении
Российский научный фонд, 21-19-00162
Пахомов М.А.1, Терехов В.И.1
1Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: pakhomov@ngs.ru
Поступила в редакцию: 7 декабря 2022 г.
В окончательной редакции: 18 января 2023 г.
Принята к печати: 18 января 2023 г.
Выставление онлайн: 1 марта 2023 г.
Выполнено численное исследование структуры течения и теплообмена в газокапельном турбулентном потоке за прямой ступенькой, обращенной навстречу двухфазному газокапельному течению. При решении используются двумерные осредненные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса. Для описания динамики течения и тепломассопереноса в газовой и дисперсной фазах используется эйлеров континуальный подход. Турбулентность несущей фазы описывалась с использованием эллиптической модели переноса компонент рейнольдсовых напряжений с учетом двухфазности потока. Добавление испаряющихся капель в отрывной однофазный поток после его внезапного сужения приводит к значительной интенсификации теплообмена (более чем в 2 раза) по сравнению с таковым для однофазного потока воздуха при прочих равных условиях. Этот эффект усиливается с ростом начальной концентрации капель воды. Ключевые слова: численное моделирование, модель переноса рейнольдсовых напряжений, уступ со ступенькой вперед, испарение капель, турбулентность, интенсификация теплообмена.
- Ю.Ф. Гортышов, И.А. Попов, В.В. Олимпиев, А.В. Щелчков, С.И. Каськов, Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплообменного оборудования. Интенсификация теплообмена (Центр инновационных технологий, Казань, 2009)
- В.И. Терехов, Т.В. Богатко, А.Ю. Дьяченко, Я.И. Смульский, Н.И. Ярыгина, Теплообмен в дозвуковых отрывных потоках (Изд-во НГТУ, Новосибирск, 2016). [V.I. Terekhov, T.V. Bogatko, A.Yu. Dyachenko, Ya.I. Smulsky, N.I. Yarygina, Heat transfer in subsonic separated flows (Springer, Cham, 2021).]
- Ю.А. Быстров, С.А. Исаев, Н.А. Кудрявцев, А.И. Леонтьев, Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб (Судостроение, СПб., 2005)
- А.М. Левченя, Е.М. Смирнов, С.Н. Трунова, Письма в ЖТФ, 48 (3), 47 (2022). DOI: 10.21883/PJTF.2022.03.51984.19020 [A.M. Levchenya, E.M. Smirnov, S.N. Trunova, Tech. Phys. Lett., 48 (2), 38 (2022). DOI: 10.21883/TPL.2022.02.53579.19020]
- S.S. Sazhin, Droplets and sprays (Springer, Heidelberg, 2014)
- A. Graziani, M. Lippert, D. Uystepruyst, L. Keirsbulck, Int. J. Heat Fluid Flow, 67 (Pt A), 220 (2017). DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2017.08.009
- М.А. Пахомов, В.И. Терехов, ЖТФ, 83 (2), 36 (2013). [M.A. Pakhomov, V.I. Terekhov, Tech. Phys., 58 (2), 185 (2013). DOI: 10.1134/S1063784213020187]
- M.A. Pakhomov, V.I. Terekhov, Water, 13 (17), 2333 (2021). DOI: 10.3390/w13172333
- K. Hishida, T. Nagayasu, M. Maeda, Int. J. Heat Mass Transfer, 38 (10), 1773 (1995). DOI: 10.1016/0017-9310(94)00308-I
- K.-T. Huang, Y.-H. Liu, Energies, 12 (19), 3785 (2019). DOI: 10.3390/en12193785
- A. Fadai-Ghotbi, R. Manceau, J. Boree, Flow Turbulence Combust., 81 (3) 395 (2008). DOI: 10.1007/s10494-008-9140-8
- J.R. Fessler, J.K. Eaton, J. Fluid Mech., 394, 97 (1999). DOI: 10.1017/S0022112099005741
- L.I. Zaichik, Phys. Fluids, 11 (6), 1521 (1999). DOI: 10.1063/1.870015
- R.V. Mukin, L.I. Zaichik, Int. J. Heat Fluid Flow, 33 (1), 81 (2012). DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2011.11.002
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.