|
Труды 4-й РНКТ (2006). Том 6. Дисперсные потоки и пористые среды. Интенсификация теплообмена
Митрофанова О.В., Кокорев Л.С., Токарев Ю.Н., Тумольский В.А., Шишкина Т.Е.
Комплексные исследования вихревой структуры закрученных течений в каналах сложной геометрии
Московский инженерно-физический институт (государственный университет), Россия
Московский энергетический институт (технический университет), Россия
Аннотация
Разработана методика экспериментальных измерений,
позволяющая выявить элементы вихревой структуры
закрученного течения. В результате проведенных экспериментальных исследований определена толщина зоны
пристенного течения с отличной от нуля радиальной скоростью, измерены поля давления и скорости в области
присоединения вихря к твердой поверхности вблизи торцевой стенки вихревой камеры и на удалении от неё во
внутренней части объёма камеры. На примере использования пакета FLUENT рассмотрена возможность применения стандартных алгоритмов численных методов для
расчета сложных вихревых течений в коллекторных системах корпусных ядерных реакторов. Целью предпринятых в настоящей работе экспериментальных исследований является выявление общих закономерностей сложных вихревых течений для разработки адекватных физических моделей, применение которых позволит получить
замыкающие соотношения в математической формулировке задач гидродинамики и теплообмена закрученных
потоков.
Заключение
Разработана методика экспериментальных измерений полей давления и скорости в пристенном
слое закрученного потока и во внутренней области
объёма вихревой камеры. Результаты измерений
радиальной и окружной компонент скорости потока
показывают, что вблизи торцевой стенки вихревой
камеры отчетливо проявляются турбулентный пограничный слой и зона возвратного течения за пределами пограничного слоя. Наблюдаемая картина
соответствует экмановской форме дрейфового течения [9].
При помощи гидравлических зондов удается
также уточнить структуру течения в центральной
части вихревой камеры, определить местоположение вращающегося твердотельного ядра и окружающего его слоя спиральных вихрей, обнаруживающихся по разрывной форме течения. Локальные
измерения статического давления в объеме камеры
позволяют установить координаты и ориентацию
спиральных вихрей. Таким образом, использование
гидравлических зондов дает возможность получать
обширную информацию о структуре закрученного
течения.
С помощью пакета FLUENT проведены численные расчёты тестовых задач, соответствующих
сложным вихревым течениям однофазного теплоносителя в коллекторных системах корпусных
ядерных реакторов.
Работы в области моделирования сложных вихревых и закрученных течений выполняются при
поддержке Программы по развитию системы ведущих научных школ – грант РИ-112/001/524 и РФФИ
– грант 05-08-01511-a.
Скачать/просмотреть текст доклада (в формате pdf)
Следующая страница: Мусин И.Р., Ефимов А.Л. Расчет теплогидравлических характеристик пластинчатых теплообменников ленточно-поточного типа
|