Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Факторы, влияющие на характеристики дозвукового турбулентного отрывного течения

Виктор Иванович Терехов, Т.В. Богатко (ИТ СО РАН) terekhov@itp.nsc.ru

Проведен обзор результатов численного исследования воздействия различных факторов на динамику турбулентного отрывного течения и теплообмен в круглой трубе, таких как: форма одиночного турбулизатора, наличие динамической и тепловой предыстории, продольный градиент давления, наличие минитурбулизаторов перед отрывом.

Показано влияние динамической и тепловой предыстории потока на структуру течения и теплообмен в трубе с внезапным расширением. Увеличение толщины динамического пограничного слоя приводит к росту масштаба рециркуляционной области и к снижению интенсивности теплообмена. При наличии тепловой предыстории определено снижение теплообмена после внезапного расширения канала.

Установлено, что дополнительный турбулизирующий элемент в виде малой диафрагмы приводит к кардинальным изменениям структуры рециркуляционной зоны в канале за уступом, смещению точки присоединения потока и, соответственно, к перераспределению коэффициентов тепло- и массоотдачи.

Подробно исследована структура течения и теплообмен в трубе при наличии диафрагм различной конфигурации. Показано существенное различие в характере обтекания преград различной формы поперечного сечения, а также в их теплогидравлической эффективности.

Выполнено систематическое исследование влияния степени расширения канала и продольного градиента давления на динамические характеристики потока и турбулентный теплообмен в трубе с внезапным расширением. Найдено, что при увеличении степени расширения теплообмен становится менее интенсивным, координаты точек присоединения и максимального значения коэффициента теплоотдачи Numax сдвигаются вниз по потоку. Показано, что рост продольного градиента давления приводит к увеличению размеров отрывной области и значительному снижению теплоотдачи.