|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые процессы в технике №9 за 2017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Содержание номера
- Николай Владимирович Павлюкевич(к 80-летию со дня рождения) , 386
- Влияние стенок кожуха на характеристики турбулентного тепломассообмена в сборках тепловыделяющих элементов М. С. Грицкевич, А. А. Матюшенко, А. В. ГарбарукСанкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;e-mail: agarbaruk@cfd.spbstu.ru, 387
На основе решения уравнений Рейнольдса проведено численное исследование влияния стенок кожуха на интенсивность теплообмена в межстержневых каналах сборки тепловыделяющих элементов. Предварительные расчеты показали, что явная алгебраическая модель рейнольдсовых напряжений (Explicit Algebraic Reynolds Stress Model, или EARSM) обеспечивает наиболее высокую точность предсказания кинематических и термодинамических характеристик потока. Сравнение периодической и полной постановок выявило, что вблизи стенок кожуха наблюдается достигающее 75% снижение числа Нуссельта, в то время как в остальной части сборки различие не превышает 4%. В то же время влияние учета стенок кожуха на среднее число Нуссельта по всей сборке из 5×5 стержней составляет приблизительно 8%.
Ключевые слова: моделирование турбулентности, вихреразрешающие подходы, сборки тепловыделяющих элементов.
- Расчет излучения от факела ракетного двигателя с использованием метода k-распределения А. М. Молчанов, А. С. ТушкановМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Москва;e-mail: alexmol_2000@mail.ru, shoc34rus@mail.ru, 392
Проведен расчет излучения в факеле ракетного двигателя для трех излучающих компонентов (СО2, СО, Н2О). Протестирован метод k-распределения для расчета излучения с учетом термической неравновесности колебательных степеней свободы. Проведено сравнение результатов расчета с равновесной методикой.
Ключевые слова: тепловое излучение, термически неравновесные потоки, газовые смеси, k-распределение.
- Вскипание жидкости при ее контакте с перегретой поверхностью Д. А. Бирюков1, Д. Н. Герасимов2, Е. И. Юрин21Объединенный институт высоких температур РАН, Москва;2Национальный исследовательский университет «МЭИ», Москва;e-mail: deniger@mail.ru, 397
Представлены результаты численного моделирования, свидетельствующие о наличии двух существенно разных нестационарных режимов кипения жидкости на твердой поверхности. При сравнительно низких температурах поверхности жидкость остается на ней, в то время как при весьма высоких перегревах — при температуре стенки, существенно превышающей критическую для данной жидкости, — жидкость отскакивает, обеспечивая высокий вклад переноса тепла за счет дрейфа частиц в суммарную плотность теплового потока. Данный процесс должен приводить к значительному, но кратковременному росту коэффициента теплоотдачи при температурах поверхности выше критической, т.е. в условиях, когда стационарная плотность потока тепла, обусловленная переносом энергии через паровую прослойку, является сравнительно низкой.
Подобный механизм может быть ответственным за наблюдаемые коэффициенты теплоотдачи при охлаждении высокотемпературных тел, если при их погружении в жидкость может произойти контакт. В работе показано, что при относительной скорости сближения жидкости со стенкой ~10 м / с такой контакт возможен. Таким образом, горячий пар не может помешать соприкосновению жидкости с перегретой поверхностью, после которого — в случае значительных перегревов — наступает режим вскипания, описанный выше.
Ключевые слова: испарение, взрывное вскипание, тепловой поток.
- Точность 3D-расчетов пленочного охлаждения в ANSYS CFX при использовании различных моделей турбулентности Ю. Г. Горелов, К. В. ТюльковАО НПЦ газотурбостроения «Салют», Москва;e-mail: kuzma163@mail.ru, 405
Для исследования влияния турбулентности на распределение пленочного охлаждения использовался 3D домен сопловой лопатки двигателя C3X. Распределение эффективности сопловой лопатки было зарегистрировано при наличии высокого уровня крупномасштабной турбулентности (Tu = 12%), характерной для наиболее термонагруженных режимов ГТД, ГТУ. При использовании модели турбулентности S-A с функцией стенки scalable расчетная адиабатическая эффективность существенно отличается от экспериментальной. Наиболее пригодной моделью турбулентности для расчета эффективности пленочного охлаждения является модель турбулентности S-A с функцией стенки default.
Ключевые слова: эффективность охлаждения, пленочное охлаждение, 3D-расчет, модели турбулентности, лопатка турбины, сопловая лопатка, ряд отверстий, ANSYS CFX, ANSYS Fluent, Open FOAM, S-A, Spalart-Allmaras, SST, k-ε, функция стенки, адиабатическая эффективность.
- Задачи теплообмена в лазерных пассивных и деформируемых зеркалах А. В. Черных, Ю. И. ШанинНаучно-исследовательский институт Научно-производственное объединение «ЛУЧ», Подольск;e-mail: syi@luch.podolsk.ru, 410
Проведен анализ некоторых теплообменных задач в элементах обычной и адаптивной оптики, подвергающихся воздействию как световых потоков лазерного излучения, так и других тепловых возмущений. Получены формулы для тепловой компенсации возникающих при этом изгибных перемещений оптической поверхности зеркал.
Ключевые слова: лазерное зеркало, деформируемое зеркало, система охлаждения, температура, тепловой поток, термокомпенсация.
- Оптимальная толщина анизотропной стенки, разделяющей две различные среды, при ее локальном нагреве А. В. Аттетков, И. К. ВолковМосковский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Москва;e-mail: fn2@bmstu.ru, 417
Сформулирована и с использованием двухмерного экспоненциального интегрального преобразования Фурье решена задача об определении достаточных условий существования оптимальной толщины анизотропной стенки, разделяющей среды с различными теплофизическими свойствами и подверженной воздействию стационарного осесимметричного теплового потока с интенсивностью гауссовского типа. В качестве критерия оптимальности использовано требование минимизации температуры наиболее нагретой точки объекта исследований.
Представленные результаты подтверждают известный эффект «сноса» температурного поля в анизотропном материале с анизотропией свойств общего вида.
Ключевые слова: анизотропная разделительная стенка сред с различными теплофизическими свойствами, оптимальная толщина, локальное тепловое воздействие.
- Математическое моделирование радиационного теплообмена в камере сгорания судового дизеля Б. И. Руднев, О. В. ПовалихинаДальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, Владивосток;e-mail: povalichina@mail.ru, 422
Представлена математическая модель процесса локального теплообмена излучением в камере сгорания судового дизеля. В основу модели положен зональный метод расчета теплообмена излучением. Приведена система алгебраических уравнений, аппроксимирующая соответствующую систему интегральных уравнений излучения. Показана роль эффективных потоков излучения в формировании результирующих радиационных потоков. Установлено, что влиянием эффективных потоков излучения можно пренебречь. Выполненные с использованием предложенной математической модели расчеты позволили получить значения локальных результирующих потоков излучения для судового дизеля типа 6ЧН 24 / 36. Их сопоставление с известными опытными данными подтвердило адекватность разработанной модели, расхождение расчетных и экспериментальных данных составило 10—18%.
Ключевые слова: математическая модель, судовой дизель, камера сгорания, теплообмен излучением, зональный метод.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 105215, г.Москва, 9-я Парковая ул., дом 60
Тел./факс: (495)988-98-65, (495)988-98-67
e-mail:
|
|
|
|
|