Цель работы - определение гидродинамических характеристик неизотермического турбулентного течения воздуха в напорном канале кольцевого сечения с граничными условиями первого рода. Реализация цели исследования осуществлена путем численного моделирования в программной среде SOLID WORKS COSMOS FLO. Получены зависимости изменения гидравлического коэффициента трения вдоль кольцевого канала, обогреваемого через внутреннюю стенку, а так же графики зависимости локального значения коэффициента Дарси от числа Рейнольдса для разных значений степени неравномерности распределения вязкости в сечении. Рассчитаны значения толщины пристенных слоев, касательных напряжений и градиентов скорости у стенок канала. Дан анализ особенностей гидродинамической стабилизации неизотермического турбулентного потока в канале кольцевого сечения. Доказано, что при турбулентном течении воздушного потока в напорном канале кольцевого сечения, при его обогреве через внутреннюю стенку и при граничных условиях первого рода, гидравлическое сопротивление вдоль течения возрастает. Объяснение этому эффекту дано путем анализа причин и характера изменения вдоль канала толщины пристенных слоев, касательных напряжений и градиентов скорости. Установлено, что увеличение степени неравномерности распределения вязкости в данном сечении приводит к снижению локального значения коэффициента гидравлических потерь. На основании анализа особенностей гидродинамической стабилизации неизотермического потока в качестве критерия стабилизации предложена величина турбулентной вязкости. Неизотермическое турбулентное течение в напорных каналах кольцевого сечения характерно для теплообменных аппаратов типа "труба в трубе". Проектирование этих аппаратов предполагает их гидравлический расчет. В настоящее время такие расчеты ведутся без учета неравномерности температурного поля. Выявленные закономерности позволяют учесть неизотермический характер течения и тем самым повысить точность гидравлических расчетов.

 Наукова періодика України 

---

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"