Приводятся результаты численных расчетов локальной структуры течения, турбулентности двухфазного течения и объемной концентрации твердых частиц в районе точки торможения у цилиндрического тела с плоским торцом. В численных расчетах используется RANS-подход и модель переноса компонент тензора рейнольдсовых напряжений с учетом двухфазности потока. Численные расчеты показали значительный рост объемной концентрации частиц вблизи поверхности тела. Все три использованных в работе подхода по моделированию динамики дисперсной фазы дают качественно подобные результаты (отличие не превышает 25%) для случая течения в трубе при отсутствии установленного тела. Результаты расчетов по эйлерову и лагранжеву подходам показывают только качественное согласие с данными экспериментов и полного лагранжева метода расчетов для случая наличия обтекаемого тела. При этом наибольшее отличие для эйлерова подхода достигает 75% в окрестности поверхности тела. Для лагранжева метода показано, что максимальное отличие не превышает 35% в окрестности установленного тела. Получено удовлетворительное количественное согласие с данными экспериментов для случая полного лагранжева описания в распределениях массовой концентрации частиц (отличие не превышает 20%). Все три расчета качественно верно воспроизводят распределения массовой концентрации твердых частиц при наличии установленного тела.
Проведено экспериментальное исследование теплообмена в канале с одиночной траншейной лункой в узком канале. Положение лунки в канале соответствовало углу наклона к направлению потока = 90° и 45°. Число Рейнольдса, вычисленное по эквивалентному гидравлическому диаметру и среднерасходной скорости, варьировалось в диапазоне Re = (1.7–8.2) × 10. Тепловые граничные условия соответствовали = const. Получены распределения локальных чисел Нуссельта как внутри траншеи, так и в ее окрестности, а также интегральные значения степени интенсификации теплоотдачи в зависимости от числа Рейнольдса. Распределение локального теплообмена неравномерно по полю всей траншеи. Максимальный теплообмен достигается на задней по потоку кромке траншеи и составляет Nu/Nu = 1.5. Средняя теплоотдача при этом возрастает незначительно как при обтекании перпендикулярно ориентированной лунки ( = 90°), так и под углом к потоку и ее величина не превышает Nu/Nu ≤ 1.1.
Indexing
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation