О возможности снижения трения за счет ламинаризации течения в трубе


Просмотр статьи
PDF, 577,9 КБ

On the Possibility of Reducing Friction due to Relaminarization of the Flow in the Pipe

Using the differential turbulence model, a numerical study of the possibility of relaminarization of the flow in a pipe is carried out for three variants of input devices with different velocity profiles and small-scale turbulence. The most promising is the experimentally investigated option with the organization of a two-zone flow with a slowed flow in the central region of the pipe and accelerated flow in the wall region. In this variant, the Reynolds number of relaminarization Re* is 16000. It is shown that a further increase in the number of Re* can be obtained by decreasing the turbulence intensity and turbulence scale at the inlet

pipe, input device, relaminarization, differential turbulence model

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.20.2.832

Александр Иванович Решмин, Владимир Викторович Трифонов, Валерий Григорьевич Лущик, Мария Сергеевна Макарова

Том 20, выпуск 2, 2019 год



С использованием дифференциальной модели турбулентности проведено численное исследование возможности реламинаризации течения в трубе для трех вариантов входных устройств с различными профилями скорости и мелкомасштабной турбулентностью. Наиболее перспективным оказался экспериментально исследованный вариант с организацией двухзонного течения с замедленным потоком в центральной области трубы и ускоренным в пристеночной области. В этом варианте получено число Рейнольдса реламинаризации Re*=16000. Показано, что дальнейшее повышение числа Re* может быть получены при уменьшении интенсивности и масштаба турбулентности на входе

труба, входное устройство, реламинаризация, дифференциальная модель турбулентности

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.20.2.832

Александр Иванович Решмин, Владимир Викторович Трифонов, Валерий Григорьевич Лущик, Мария Сергеевна Макарова

Том 20, выпуск 2, 2019 год



1. Kuhnen 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.
2. Лущик В.Г., Павельев А.А., Якубенко А.Е. Итоги науки и техники. Сер. Механика жидкости и газа. М.: ВИНИТИ. 1988. Т. 22. С. 3-61.
3. Лущик В.Г., Павельев А.А., Якубенко А.Е. Трехпараметрическая модель сдвиговой турбулентности // Изв. АН СССР. МЖГ. 1978. № 3. С. 13-25.
4. Лущик В.Г., Макарова М.С., Решмин А.И. Ламинаризация потока при течении в плоском канале с конфузором // Изв. РАН. МЖГ, 2019. №1. С. 68-77.
5. Макарова М.С., Лущик В.Г., Решмин А.И. Исследование условий возникновения полной реламинаризации течения в плоских конфузорных каналах. В сб.: Современные проблемы механики и математики // Научные слушания, посвященные 110-летию со дня рождения С.А. Христиановича. Сборник материалов.2018. С. 66–68.
6. Лущик В.Г., Макарова М.С., Решмин А.И. Способы управления турбулентным потоком при ламинаризации течения в трубе // XII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Аннотации докладов Изд-во: РИЦ БашГУ Уфа, 2019. С. 102.
7. Коляда В.В., Павельев А.А. Влияние профиля скорости на входе в круглую трубу на переход к турбулентности // Изв. АН СССР. МЖГ. 1986. № 4. С. 166-169.