Влияние центробежных массовых сил на теплоотдачу в полусферической выемке, установленной на поверхности постоянной кривизны


DOI: 10.34759/tpt-2022-14-4-161-166

Авторы

Щукин А. В.1*, Буланов О. Ю.2, Ильинков А. В.1**, Такмовцев В. В.1***, Ермаков А. М.1, Антропов Д. Н.1

1. Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, Казань, Россия
2. Горение консалтинг, 105523, Россия, г. Москва, ул 15 Парковая, д 42, корп.6

*e-mail: a.v.shchukin@rambler.ru
**e-mail: ailinkov@mail.ru
***e-mail: vvt379@rambler.ru

Аннотация

В результате опытных исследований получены данные о средней теплоотдаче в полусферической выемке, установленной на выпуклой и вогнутой поверхностях одномерной кривизны и на плоской поверхности, обтекаемых турбулентным потоком. Диапазон изменения числа Red составлял от 6·105 до 60·105. Сравнительные исследования показали, что при обтекании выпуклой поверхности турбулентным потоком средняя теплоотдача в полусферической выемке становится на 20% ниже, чем в выемке, расположенной на плоской пластине при прочих равных условиях: (Nuвып/Nu0)Re ≈ 0.8. В случае обтекания турбулентным потоком вогнутой поверхности в установленной на ней полусферической выемке теплоотдача возрастает: (Nuвогн/Nu0)Re ≈ 1.3. Причиной изменения средней теплоотдачи в полусферических выемках при обтекании выпуклой и вогнутой поверхностей является воздействие центробежных массовых сил. Результаты измерения степени турбулентности потока в полости полусферической выемки для исследованных случаев качественно подтвердили правомерность полученных результатов теплообменных экспериментов.

Ключевые слова:

интенсификатор теплообмена, полусферическая выемка, физический эксперимент, выпуклая и вогнутая поверхности, средняя теплоотдача, степень турбулентности

Библиографический список

  1. Халатов А.А., Авраменко А.А., Шевчук И.В. Теплообмен и гидродинамика около криволинейных поверхностей. Киев: Наукова думка, 1992. 136 с.
  2. Халатов А.А. Теплообмен и гидродинамика в полях центробежных массовых сил // Вихревые технологии аэродинамики в энергетическомгазотурбостроении. Т. 7. Киев: ИТТФ АН Украины, 2008. 292 с.
  3. Леонтьев А.И., Алексеенко С.В., Волчков Э.П. и др. Вихревые технологии для энергетики / Под общей реакцией академика А.И. Леонтьева. М.: Издательский дом МЭИ, 2017. 350 с.
  4. Леонтьев А.И., Олимпиев В.В., Дилевская И.А., Исаев С.А. Существо механизма интенсификации теплообмена на поверхности со сферическими лунками (Обзор. Анализ. Простые модели. Прогноз. Рекомендации) // Известия РАН. Энергетика, 2002. № 2. С. 117–135.
  5. Щукин А.В., Ильинков А.В., Такмовцев В.В., Ильинкова Т.А., Хабибуллин И.И. Теплофизика рабочих процессов в охлаждаемых лопатках газовых турбин / Под общ.ред. д-ра. техн. наук А.В. Щукина. Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2020. 392 с.
  6. Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Щелчков А.В., Каськов С.И. Теплогидравлическая эффективность перспективных способов интенсификации теплоотдачи в каналах теплообменного оборудования. Интенсификация теплообмена: монография. Казань: Центр инновационных технологий, 2009. 531 с.
  7. Кикнадзе Г.И., Гачичеладзе И.А., Алексеев В.В. Самоорганизация смерчеобразных струй в потоках вязких сплошных сред и интенсификация теплообмассообмена, сопровождающая это явление. М.: Издательство МЭИ, 2005. 84 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024