Конвективный теплообмен и аэродинамическое сопротивление двух расположенных бок о бок труб в узком канале при различных числах Рейнольдса

Проведено численное и экспериментальное исследование конвективного теплообмена и аэродинамического сопротивления двух расположенных бок о бок каплеобразных труб в различной компоновке, размещенных в узком канале в диапазоне чисел Рейнольдса от 8000 до 40000, в сравнении с трубами круглого сечения. Представлены результаты визуализации структуры течения в следе за компоновками исследуемых труб. Показано, что теплоаэродинамическая эффективность расположенных бок о бок капельных труб в 1,2–2 раза выше, чем у труб круглого сечения за счет более низкого аэродинамического сопротивления каплеобразных труб.

1. Hasan Ala. Thermal-hydraulic performance of oval tubes in a cross-flow of air. Heat and Mass Transfer, 2005, vol. 41, no. 8, pp. 724–733. https://doi.org/10.1007/s00231-004-0612-7

2. Terukazu o., Nishiyama H., Taoka y. Heat transfer and flow around an elliptic cylinder. International Journal of Heat and Mass Transfer, 1984, vol. 27, no. 10, pp. 1771–1779. https://doi.org/10.1016/0017-9310(84)90159-5

3. Alam Md. M., Moriya M., Sakamoto H. Aerodynamic characteristics of two side-by-side circular cylinders and application of wavelet analysis on the switching phenomenon. Journal of Fluids and Structures, 2003, vol. 18, no. 3–4, pp. 325–346. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2003.07.005

4. Alam Md. M., Zhou y. Flow around two side-by-side closely spaced circular cylinders. Journal of Fluids and Structures, 2007, vol. 23, no. 5, pp. 799–805. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2006.12.002

5. Roach P. E. The generation of nearly isotropic turbulence by means of grids. International Journal of Heat and Fluid Flow, 1987, vol. 8, no. 2, pp. 82–92. https://doi.org/10.1016/0142-727x(87)90001-4

6. Rudenko A. I., Tereh A. M., Semenyako A. V., Nishchik A. P., Baranyuk A. V. The method of the gas flow visualizing on the bodie’s surface of different shapes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2011, vol. 1, no. 9(49), pp. 51–55 (in Russian).

7. Ansys Fluent. Pensylvania, Ansys Inc., 2011. 11 p. Available at: http//www.ansys.com (Accessed 2 December 2018).

8. Zhukova yu. V., Теrekh А. М., Semenyako А. V. Numerical simulation of unsteady cross-flow past an oval cylinder at various Reynolds numbers. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2011, vol. 55, no. 1, pp. 102–107 (in Russian).

9. Terekh M., Rudenko A. I., Zhukova y. V. Aerodynamic drag to flows about single drop-like tubes and visualizaton of these flows. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2013, vol. 86, no. 2, pp. 378–384. https://doi.org/10.1007/ s10891-013-0844-9

10. kondratyuk V. A., Semenyako A. V., Теrekh А. М., Rudenko А. I., Zhukova yu. V. Heat transfer and aerodynamics of single oval-flat tubes. Sovremennaya nauka: issledovaniya, idei, rezultaty, tekhnologii = Modern Science: Studies, Ideas, Technologies, 2013, no. 1 (12), pp. 3–6

11. Skrypnik А. N., Shchelchkov А. V., Popov I. А., Ryzhkov D. V., Sverchkov S. А., Zhukova yu. V., Chornyi А. D., Zubkov N. N. Thermohydraulic Efficiency of Tubes with Internal Spiral Finning. Journal of Engineering Physics and Thermal Physics, 2018, vol. 91, no. 1, pp. 52–63. https://doi.org/10.1007/s10891-018-1718-y

12. Povkh I. l. Aerodynamic experiment in mechanical engineering. leningrad, 1974. 480 p. (in Russian).