Науковий вісник НГУ

Гідродинаміка неізотермічного турбулентного повітряного потоку в каналі кільцевого перерізу

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Геотехнічна і гірнича механіка, машинобудування

Останнє оновлення: 05 червня 2015

Опубліковано: 27 березня 2015

Перегляди: 4869

Автори:

О.Г. Бутенко, кандидат технічних наук, доцент, Одеський національний політехнічний університет, доцент кафедри прикладної екології і гідрогазодинаміки, м.Одеса, Україна

Реферат:

Мета. Визначення гідродинамічних характеристик неізотермічної турбулентної течії повітря в напірному каналі кільцевого перерізу з граничними умовами першого роду.

Методика. Реалізація мети дослідження здійснювалася шляхом числового моделювання у програмному середовищі Solid Works COSMOS FLO.

Результати. Отримані залежності зміни гідравлічного коефіцієнта тертя вздовж кільцевого каналу, що обігрівається через внутрішню стінку, а також графіки залежності локального значення коефіцієнта Дарсі від числа Рейнольдса для різних значень ступеня нерівномірності розподілу в'язкості в цьому перерізі. Розраховані значення товщини пристінних шарів, дотичних напружень та градієнтів швидкості біля стінок каналу. Наведений аналіз особливостей гідродинамічної стабілізації неізотермічного турбулентного потоку в каналі кільцевого перерізу.

Наукова новизна. Доведено, що при турбулентній течії повітряного потоку в напірному каналі кільцевого перерізу при його обігріві через внутрішню стінку та при граничних умовах першого роду, гідравлічний опір вздовж течії зростає. Пояснення цьому ефекту надано шляхом аналізу причин і характеру зміни вздовж каналу товщини пристінних шарів, дотичних напружень та градієнтів швидкості. Встановлено, що збільшення ступеня нерівномірності розподілу в'язкості в даному перетині призводить до зниження локального значення коефіцієнта гідравлічних втрат. На підставі аналізу особливостей гідродинамічної стабілізації неізотермічного потоку в якості критерія стабілізації запропонована величина турбулентної в'язкості.

Практична значимість. Неізотермічна турбулентна течія в напірних каналах кільцевого перерізу характерна для теплообмінних апаратів типу „труба у трубі“. Проектування цих апаратів передбачає їх гідравлічний розрахунок. У даний час такі розрахунки ведуться без урахування нерівномірності температурного поля. Встановлені закономірності дозволяють урахувати неізотермічний характер течії  й таким чином підвищити точність гідравлічних розрахунків.

Список літератури / References:

1. Бутенко А.Г. Влияние поперечного градиента вязкости на характеристики ламинарного потока в трубе кольцевого сечения / А.Г. Бутенко // Труды Одесского политехнического университета: научный и научно-производственный сборник по техническим и естественным наукам. – 2005. – Вып. 1(23). – С. 185–188.

Butenko, A.G. (2005), “The influence of transverse gradient of viscidity on characteristics of circular laminar flow”, Trudy Odesskogo Politekhnicheskogo Universiteta, no. 1(23), pp. 185–188.

2. SolidWorks. Компьютерное моделирование в инженерной практике / [Алямовский А.А., Собачкин А.А., Одинцов Е.В. и др.] – СПб.: ВХВ-Петербург, 2005. – 800 с.

Alyamovskiy,  A.A., Sobachkin, A.A. and Odintsov, Ye.V. (2005),  Solid Works Kompyuternoye modelirovaniye v inzhenernoy  praktike [Solid Works. Computer Modeling in Engineering  Practice], VHV-Peterburg, St.-Petersburg, Russia.

2015_1_butenko
2015-03-27  553.02 KB  1048

• < Попередня
• Наступна >