Труды 4-й РНКТ (2006). Том 2. Вынужденная конвекция однофазной жидкости

Осипов М.И., Щучкин В.В.
Сопряженный теплообмен при сверхзвуковом высокотемпературном канальном течении с газовыми завесами и пористым охлаждением стенок

Московский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана, Москва, Россия

Аннотация

Проведён расчёт сопряжённого теплообмена в канале с комбинированной системой тепловой защиты, сочетающей газовую завесу и внутреннее пористое охлаждения стенок. Исследована модифицированная версия модели турбулентности k-ε, учитывающая неравновесность процессов генерации и диссипации ТКЭ и обеспечивающая хорошее соответствие расчётных и экспериментальных распределений температур на стенке с газовой завесой в сопряжённой постановке. Показан характер изменения структуры пристенного течения, распределение эффективности охлаждения, коэффициента трения и числа Стантона на секциях стенки с тангенциальной газовой завесой и внутренним пористым охлаждением в сопряжённой постановке. Проведено сравнение решения задачи с адиабатическими граничными условиями на неохлаждаемой стенке и показаны преимущества сопряжённого подхода. Получены двухмерные поля динамических характеристик течения и теплообмена в пористых матрицах секционированной стенки канала в сопряжённой постановке. Достоверность результатов подтверждается сопоставлением с имеющимися экспериментальными данными, полученными в лаборатории кафедры Э-3 МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Заключение

В результате численного анализа установлено, что лучшее согласование с экспериментальными данными при расчёте теплоизолированной секции стенки достигнуто с использованием неравновесной модификации модели турбулентности k-ε, обеспечивающей разницу расчётной и экспериментальной температуры в 2% (22°C).

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Перепелица Б.В. Исследование полей температуры при турбулентном течении воздуха в каналах сложной формы