Влияние входных условий на течение и теплообмен в плоском диффузоре


Просмотр статьи
PDF, 1,6 МБ

Effect of inlet conditions on the flow and heat transfer in a flat diffuser

The effect of the intensity and scale of turbulence generated by a nozzle at the inlet to a flat diffuser on the flow and heat transfer characteristics is considered for a number of values of the diffuser opening angle and Reynolds numbers. Numerical modeling was carried out using a three-parameter differential RANS turbulence model supplemented with a transport equation for a turbulent heat flow. The calculation results are compared with known experimental data.

flow with heat exchange, flat diffuser, RANS-turbulence model.

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.24.5.1066

Валерий Григорьевич Лущик, Александр Иванович Решмин, Владимир Викторович Трифонов

Том 24, выпуск 5, 2023 год



Рассмотрено влияние интенсивности и масштаба турбулентности, формируемых соплом на входе в плоский диффузор, на характеристики течения и теплообмена для ряда значений угла раскрытия диффузора и чисел Рейнольдса. Численное моделирование проведено с использованием трехпараметрической дифференциальной RANS-модели турбулентности, дополненной уравнением переноса для турбулентного потока тепла. Проведено сравнение результатов расчета с известными экспериментальными данными.

течение с теплообменом, плоский диффузор, RANS-модель турбулентности.

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.24.5.1066

Валерий Григорьевич Лущик, Александр Иванович Решмин, Владимир Викторович Трифонов

Том 24, выпуск 5, 2023 год



1. Дзюбенко Б.В., Кузма-Кичта Ю.А, Леонтьев А.И. и др. Интенсификация тепло- и массообмена в макро-, микро- и наномасштабах. М.: ФГУП «ЦНИИАТОМИНФОРМ», 2008. 532 с.
2. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А, Копп И.З., Мякочин А.С. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1998. 408 с.
3. Решмин А.И., Тепловодский С.Х., Трифонов В.В. Турбулентное течение в круглом безотрывном диффузоре при числах Рейнольдса меньших 2000 // Изв. РАН. МЖГ. 2011. № 2. С. 121.
4. Лущик В.Г, Павельев А.А., Якубенко А.Е. Трехпараметрическая модель сдвиговой турбулентности // Изв. АН СССР. МЖГ. 1978. № 3. С. 13.
5. Леонтьев А.И., Лущик В.Г., Решмин А.И. Теплообмен в конических расширяющихся каналах // Теплофизика высоких температур. М. Наука. 2016. Т. 54. № 2. С. 287-293.
6. Павельев А.А., Решмин А.И., Тепловодский С.Х., Федосеев С.Г. О нижнем критиче-ском числе Рейнольдса для течения в круглой трубе // Изв. РАН. МЖГ. 2003. № 4. С. 47-55.
7. Павельев А.А., Решмин А.И., Трифонов В.В. Влияние структуры начальных возму-щений на режим установившегося течения в трубе // Изв. РАН. МЖГ. 2006. № 6. С. 68-76.
8. Павельев А.А., Решмин А.И. Переход к турбулентности на начальном участке круг-лой трубы // Изв. РАН. МЖГ. 2001. № 4. С. 113-121.
9. Kühnen, J., Song, B., Scarselli, D. et al. Destabilizing turbulence in pipe flow. Nature Phys 14, 386–390 (2018). https://doi.org/10.1038/s41567-017-0018-3
10. Kühnen J., Scarselli D., Schaner M., Hof B. Relaminarization by steady modification of the streamwise velocity profile in a pipe // Flow Turbulence Combust. 2018. No 100. P. 919-943.
11. Лущик В.Г., Макарова М.С., Решмин А.И. Численное моделирование управления турбулентным потоком на входе в трубу с целью ламинаризации течения // Изв. РАН. МЖГ. 2023. № 1. С. 81–96.
12. I.A. Davletshin, O.A. Dushina, N.I. Mikheev, R.R. Shakirov. Heat transfer and flow struc-ture in a plane diverging channel // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2022. 189(4):122744 DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2022.122744
13. Лущик В.Г., Решмин А.И. Интенсификация теплообмена в плоском безотрывном диффузоре // Теплофизика высоких температур. 2018. Наука (М.). Том 56. № 4. С. 586-593
14. Репик Е.У., Соседко Ю.П. Управление уровнем турбулентности потока. // М.: Физматгиз, 2002. 244 с.
15. Лущик В.Г, Павельев А.А., Якубенко. Уравнение переноса для турбулентного потока тепла. Расчет теплообмена в трубе // Изв. АН СССР. МЖГ. 1988. № 6. С. 42.