|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Numerical Investigation of the Influence of the Coolant’s Prandtl Molecular Numbers and the Permeability of the Pipe Wall on Turbulent Heat Transferстатья
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 15 февраля 2024 г.
- Авторы: Lushchik V.G., Makarova M.S., Popovich S.S.
- Журнал: Thermal Engineering (English translation of Teploenergetika)
- Том: 70
- Номер: 12
- Год издания: 2023
- Издательство: Maik Nauka/Interperiodica Publishing
- Местоположение издательства: Russian Federation
- Первая страница: 1029
- Последняя страница: 1040
- DOI: 10.1134/S0040601523120091
- Аннотация: https://sciencejournals.ru/view-article/?j=tepen&y=2023&v=0&n=12&a=TepEn2312009LushchikПредложена методика моделирования турбулентного течения в канале с непроницаемыми и проницаемыми стенками при наличии теплоподвода к стенке. Для замыкания уравнений пограничного слоя используется трехпараметрическая дифференциальная модель сдвиговой турбулентности, дополненная уравнением переноса для турбулентного потока тепла. Проведены расчеты для развитого турбулентного течения в круглой трубе с непроницаемыми и проницаемыми стенками для воздуха и бинарных газовых смесей с низким значением молекулярного числа Прандтля при параметрах, соответствующих таковым при выполнении более ранних экспериментов. Результаты исследований по влиянию числа Прандтля на теплообмен в трубе с непроницаемыми стенками для теплоносителя с постоянными физическими свойствами согласуются с экспериментальными данными и эмпирическими зависимостями Кейса и Петухова для числа Нуссельта в диапазоне чисел Прандтля 0.2–0.7. Показано, что возникающий в трубе при сильном отсосе газа положительный градиент давления приводит к нарушению подобия профилей скорости и температуры и, как следствие, к нарушению аналогии Рейнольдса. Использование уравнения переноса для турбулентного потока тепла позволяет учесть сложную зависимость турбулентного числа Прандтля от молекулярного числа Прандтля в вязком подслое и в логарифмическом пограничном слое. Проведена оценка влияния переменности теплофизических свойств и турбулентного числа Прандтля на характеристики теплообмена в трубе. Так, отличие числа Nu, определенного в предположении постоянства турбулентного числа Прандтля, от результатов, полученных в расчетах с использованием уравнения для турбулентного потока тепла, возрастает с уменьшением молекулярного числа Прандтля и увеличением интенсивности отсоса газа.
- Добавил в систему: Попович Сергей Станиславович