Труды 4-й РНКТ (2006). Том 2. Вынужденная конвекция однофазной жидкости

Афанасьев А.В., Афанасьева В.В. Расчет гидродинамики и теплообмена при струйном обтекании цилиндра

Московский государственный университет леса, Россия

Аннотация

Разработана математическая модель струйного обтекания цилиндра с целью изучения характеристик течения и теплообмена. Математическая модель течения основана на нестационарных уравнениях Навье—Стокса. Проведено исследование влияния относительного расстояние от среза сопла до цилиндра к ширине сопла на локальный теплообмен. Дано сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными и показано хорошее согласование между ними.

Заключение

Авторами разработана математическая модель и реализована программа численного счета для исследования теплообмена и гидродинамики струйного обтекания цилиндра при ламинарном течении. Разработанный программный продукт позволяет варьировать параметры исследуемой задачи, такие как: ширина струи, диаметр цилиндра, расстояние от среза сопла до лобовой точки, скорость истечения жидкости из сопла, температуру цилиндра и физические параметры жидкости.

Проведены исследования по корректности применения данного алгоритма решения к поставленной задаче. Были проведены вычислительные эксперименты для бесконечного потока, для ограниченного потока, для случая естественной конвекции. Полученные результаты согласуются с ранее известными решениями.

На основе разработанной модели проведено параметрическое исследование влияния различных факторов на локальный теплообмен. Сравнение полученных результатов с данными физических экспериментов показало хорошее согласование между ними. Таким образом, алгоритм и разработанную программу можно использовать для исследования теплообмена и структуры течения вблизи цилиндра.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Басова О.А., Золотоносов А.Я., Золотоносов Я.Д. Сопряженная задача гидродинамики и теплообмена при течении вязкой жидкости во вращающемся криволинейном канале типа «конфузор–диффузор»