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

Артемьев В.К., Опанасенко А.Н., Степанов А.В. Расчетно-экспериментальное исследование температурной стратификации теплоносителя в канале

ФГУП ГНЦ РФ — Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского, г. Обнинск, Россия

Аннотация

Доклад посвящен расчетно-экспериментальным исследованиям температурной стратификации теплоносителя в горизонтальном канале, соединенным с вертикальным. Исследованы термогидравлические характеристики потока, его устойчивость, рассмотрены условия возникновения температурного расслоения в режимах работы с перепадом температур по отдельным каналам. Проанализированы критические значения числа Фруда, при котором возникает стратификация в трубопроводах, получены обобщающие зависимости для клина горячей жидкости. Представлена математическая модель и результаты численных исследований.

Заключение

Проведенные экспериментальные показали, что в горизонтальном канале при числах Fr ? 2 под действием термогравитационных сил, обусловленных перепадом температуры, возникает движение горячего теплоносителя, не смешивающееся с холодным. Длина клина горячей жидкости не является стабильной и совершает случайные низкочастотные колебания. С увеличением числа Re на поверхности раздела появляются внутренние волны, затем они становятся неустойчивыми; постепенно на стратификационной границе образуется турбулентная прослойка. Представлена математическая модель и результаты численных исследований. Модель позволяет оценить важные характеристики температурной стратификации, но не учитывает все существенные черты этого явления, поэтому необходимо применение общей трехмерной модели. Исследования проведены при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и правительства Калужской области (проект № 04-01-97216).

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Афанасьев А.В., Афанасьева В.В. Расчет гидродинамики и теплообмена при струйном обтекании цилиндра