Труды 4-й РНКТ (2006). Том 3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях

Григорук Д.Г., Кондратенко П.С., Никольский Д.В.
Упрощенный метод расчета свободной конвекции тепловыделяющей жидкости в осесимметричном замкнутом объеме

Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, Москва, Россия

Аннотация

Предложен упрощенный метод расчета и на его основе численно решена задача о ламинарной свободной конвекции тепловыделяющей жидкости в цилиндрическом и полусферическом объемах с изотермической боковой (в случае полусферы нижней) и адиабатической верхней границами. На основе полученных результатов исследовано влияние стратификации температуры в объеме и геометрии на характеристики теплоотдачи. Установлено, что пренебрежение температурной стратификацией приводит к существенному завышению плотности потока тепла к границе в нижней части объема.

Заключение

В настоящей работе построена физическая модель и разработан численный алгоритм решения свободноконвективной теплоотдачи энерговыделяющей жидкости в замкнутом объеме. Численно решена задача о ламинарном течении в цилиндрическом и полусферическом объемах с изотермическим условием на боковой (в случае полусферы нижней) границе в диапазоне модифицированных чисел Рэлея. По результатам рас- чета получена зависимость среднего безразмерного потока тепла (числа Нуссельта) к боковой (в случае полусферы нижней) границе от модифицированного числа Рэлея. Найденные распределения скоростей и температуры в пограничном слое на боковой границе по своей структуре соответствуют результатам экспериментов и численных расчетов. Изучено влияние стратификации температуры в основном объеме на характеристики теплоотдачи. Оказалось, что пренебрежение стратификацией при вычислении интегрального распределения плотности теплового потока к границе может приводить к завышению более чем в два раза, а в случае локального распределения к завышению в 7 раз.

Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)

Следующая страница: Емельянов В.М., Леднев А.К., Никитин С.А. Нестационарный конвективный теплоперенос в замкнутом объеме околокритической среды при нагреве и охлаждении стенок