Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2009
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61077 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности / В.В. Бабенко, В.A. Воскобойник, В.Н. Турик, A.В. Воскобойник // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 7. — С. 130-131. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859463481854525440 |
|---|---|
| author | Бабенко, В.В. Воскобойник, В.А. Турик, В.Н. Воскобойник, А.В. |
| author_facet | Бабенко, В.В. Воскобойник, В.А. Турик, В.Н. Воскобойник, А.В. |
| citation_txt | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности / В.В. Бабенко, В.A. Воскобойник, В.Н. Турик, A.В. Воскобойник // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 7. — С. 130-131. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| first_indexed | 2025-11-24T05:42:00Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, №7130
между ними. При разрезке по длине ребра слой
утоньшается, а степень турбулентности в меж-
реберном канале увеличивается от Tu = 4 % для
неразрезного ребра до Tu = 6,85 % при относи-
тельной глубине разрезке h/H = 0,6 (h – глубина
разрезки, H – высота ребра).
Полученные в [1-5] данные представлены в
виде уравнений подобия для расчетов коэффици-
ентов теплообмена и потерь давления с учетом
Re и геометрических параметров. Кроме того,
эксперименты [4, 5] иллюстрируют прямую кор-
реляцию между ростом Tu в межреберном ка-
нале и интенсификацией теплообмена, а также
в первом приближении в рамках двухпараме-
трической модели «энергия-масштаб» позволя-
ют оценить изменение турбулентной вязкости.
Значения последней могут быть рекомендованы
для тестировании результатов расчета процессов
переноса оребренных поверхностей с помощью
стандартных программ.
ЛІТЕРАТУРА
1. Fujii M., Seshimo Y., Yamanaka G. Heat
transfer and pressure drop of perforated surface heat
exchanger with passage enlargement and contraction
// International J. Heat Mass Transfer. –1988. –Vol.
31, № 1. – P. 135-142.
2. Kotcioglu I., Ayhan T., Olgun H., Ayhan B.
Heat transfer and flow structure in a rectangular
channel with wing-type vortex generator // Tr. J.of
Engineering and Environmental Science. –1988. –
Vol.22 . – P.185-195.
3. Bergles A.E. Some perspectives on enhanced
heat transfer – Second generation heat transfer
technology // Transaction ASME. –1988. –Vol.110.
–P.1082-1096.
4. Письменный Е.Н., Эпик Э.Я.., Баранюк
А.В. Структура потока в межреберных каналах
теплоотводов с пластинчатыми разрезными
ребрами // Тр. ХУ1 Школы-семинара
«Проблемы газодинамики и тепломассообмена в
энергетических установках. – Санкт-Петербург,
2007. – С. 555-558.
5. Письменний Є.М., Епік Е.Я., Баранюк О.В.,
Терех О.М., Руденко О.І. Особливості течії на
плоских розрізних ребрах елементів охолодження
радіоелектронної апаратури // Наукові вісті
НТУУ «КПІ». –2007. – № 3(53). – С.20-24.
Бабенко В.В.1, Воскобойник В.A.1, Турик В.Н.2, Воскобойник A.В.1
1Институт гидромеханики НАН Украины
2Национальный технический университет Украины «КПИ»
ГЕНЕРАЦИЯ ВИХРЕЙ ЛОКАЛЬНЫМИ УГЛУБЛЕНИЯМИ НА ОБТЕКАЕМОЙ
ПОВЕРХНОСТИ
Анализ способов интенсификации теплооб-
менных процессов при обтекании поверхностей
с локальными неоднородностями стимулиру-
ет изучение физических механизмов генерации
крупномасштабных вихревых структур и их вли-
яния на теплоотдачу от стенки. Самоорганиза-
ция крупномасштабных когерентных вихревых
структур в пределах углублений лежит в основе
физического механизма интенсификации тепло-
обмена. Повышенные требования к энергосбере-
жению и неуклонный рост цен на энергоресурсы
обусловливают проведение научных и техноло-
гических разработок по использованию систем
углублений различной конфигурации на обтекае-
мых поверхностях для увеличения тепло- и мас-
сопереноса в теплоэнергетических установках.
При этом тепловая эффективность рельефов с
углублениями, связанная с вихревой структурой
их обтекания, во многом зависит от геометриче-
ских размеров углублений, их взаимного разме-
щения в ансамбле и режимов течения набегаю-
щего потока.
Исследования вихревого движения в по-
верхностных вихрегенераторах были проведены
в аэродинамической трубе открытого типа. Ис-
следованию подлежали два вида вихрегенерато-
ров, размещённых на плоской пластине. Первый
вид представлял собой одиночное поперечно
обтекаемое полуцилиндрическое углубление
диаметром 0,019 м и длиной 0,08 м. Второй –
полусферическое углубление диаметром 0,02 м.
Гидравлически гладкая пластина длиной 0,8 м и
шириной 0,1 м с углублениями монтировалась
в осевом сечении измерительного участка аэро-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, №7 131
динамической трубы. Измерения проводились
для чисел Рейнольдса Rex=U∞x/v=(0,4…7)∙105 и
относительных толщин пограничного слоя перед
лункой δ/d=0,14…0,6.
Вначале проводилась визуализация пото-
ка как в углублениях, так и в их окрестностях.
Дымовой метод визуализации предусматривал
регистрацию картин завихренного течения ви-
деокамерой. Обработка и анализ картин визуа-
лизации дали возможность найти качественные
особенности формирования и развития когерент-
ных вихревых структур в исследуемом потоке.
Это позволило спланировать проведение инстру-
ментальных измерений в характерных областях
течения с использованием соответствующих
датчиков, контрольно-измерительной, а также
анализирующей аппаратуры. Анализ получен-
ных видеоизображений показал, что внутри по-
луцилиндрического углубления формируются
как крупномасштабная вихревая структура, так
и мелкомасштабные вихри, заполняющие весь
объем канавки. Крупномасштабный вихрь рас-
полагается вблизи дна канавки и ее кормовой
стенки. Мелкомасштабные вихри зарождают-
ся вблизи отрывной кромки и в месте ударно-
го взаимодействия сдвигового слоя с кормовой
стенкой углубления. С ростом скорости потока
размер крупномасштабного когерентного вихря
уменьшается, а число мелкомасштабных вихрей
увеличивается. Части этих вихревых систем пе-
риодически выбрасываются в спутный поток.
Периодичность таких низкочастотных выбро-
сов непостоянна и зависит от скорости потока.
Внутри полусферической лунки вращение дыма,
отображающее вращение крупномасштабной
вихревой структуры, происходит поочередно
по часовой и против часовой стрелки в горизон-
тальной плоскости пластины. При увеличении
скорости набегающего потока частота перебро-
са вращения дыма увеличивается, существенно
усложняя регистрацию смены режима вращения.
Инструментальные исследования с помо-
щью проволочных однониточных термоане-
мометров постоянной температуры позволили
получить интегральные и спектральные харак-
теристики поля скорости и завихренности в по-
граничном слое над плоской пластиной, а также
внутри углублений. Формирование и развитие
вихревых структур в углублениях вызывают из-
менения полей скорости в пограничном слое над
пластиной. Определены области, где поток жид-
кости либо ускоряется, либо тормозится не толь-
ко над углублениями и позади них, но и перед
ними. В зависимости от скорости набегающего
потока изменяются зоны выбросов крупномас-
штабных вихревых структур и их число и формы.
Установлены количественные характеристики
воздействия локальных углублений на распре-
деление скорости, толщину пограничного слоя,
толщину вытеснения, толщину потери импульса
и энергии, форм-параметр, коэффициент поверх-
ностного трения, а также на статистические ха-
рактеристики поля пульсаций скорости (спектры
и корреляции).
УДК 532.695
Давыденко Б.В.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РОТОРНО-ПУЛЬСАЦИОННОГО
АППАРАТА ПРИ ТУРБУЛЕНТНОМ ТЕЧЕНИИ ЖИДКОСТИ
Наведено результати чисельного розв’язання задачі про турбулентну течію в робочому
об'ємі роторно-пульсаційного апарату. На основі цих результатів проведено аналіз основ-
них динамічних характеристик апарату при турбулентній течії рідини.
Представлены результаты численного решения задачи о турбулентном течении в рабочем
объеме роторно-пульсационного аппарата. На основе этих результатов проведен анализ
основных динамических характеристик аппарата при турбулентном течении жидкости.
The numerical simulation results of turbulent flow problem in the working space of rotor-pulse
apparatus are represented. Based on these results the main dynamical characteristics of apparatus
at the turbulent liquid flow are analyzed.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61077 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T05:42:00Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Бабенко, В.В. Воскобойник, В.А. Турик, В.Н. Воскобойник, А.В. 2014-04-23T21:18:36Z 2014-04-23T21:18:36Z 2009 Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности / В.В. Бабенко, В.A. Воскобойник, В.Н. Турик, A.В. Воскобойник // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 7. — С. 130-131. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61077 ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности Article published earlier |
| spellingShingle | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности Бабенко, В.В. Воскобойник, В.А. Турик, В.Н. Воскобойник, А.В. |
| title | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности |
| title_full | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности |
| title_fullStr | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности |
| title_full_unstemmed | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности |
| title_short | Генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности |
| title_sort | генерация вихрей локальными углублениями на обтекаемой поверхности |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61077 |
| work_keys_str_mv | AT babenkovv generaciâvihreilokalʹnymiuglubleniâminaobtekaemoipoverhnosti AT voskoboinikva generaciâvihreilokalʹnymiuglubleniâminaobtekaemoipoverhnosti AT turikvn generaciâvihreilokalʹnymiuglubleniâminaobtekaemoipoverhnosti AT voskoboinikav generaciâvihreilokalʹnymiuglubleniâminaobtekaemoipoverhnosti |