Теплоперенос в импактной синтетической струе: Эксперимент и численное моделирование

Проведено экспериментальное и численное исследование структуры течения и локального теплообмена в синтетической импактной струе (СИС) на плоской пластине в диапазоне чисел Рейнольдса Re₀ = 400−4000 и частотах импульсов f = 20–400 Гц. 

Временной ряд скорости на оси струи вблизи начального сечения струи (закрытые символы) U₀ и плотности теплового потока на поверхности q₀ (открытые символы) преграды. Линии с точками – измерения, линия – расчет. r/d = 0, H/d = 2, f = 60 Гц, Re₀ = 2470.

Распределения числа Нуссельта в точке торможения при вариации глубины проникновения струи: Re₀ = 1900–3800, H/d = 2, d = 7 мм, f = 18–460 Гц, U₀ = 4.3–7 м/с, T_W = 323 K, T₀ = 293 K, L₀/H = 0.75–17.1; 1 – полуэмпирическая корреляция Valilorgue, 2 и 3 – измерения и результаты моделирования ИТ СО РАН.

Измерения осредненного и пульсационного теплообмена в точке торможения выполнены с использованием пленочного датчика теплового потока. В расчетной части работы был использован осесимметричный URANS метод и модель переноса рейнольдсовых напряжений для описания турбулентных характеристик синтетической импактной струи. Для локальных значений теплоотдачи выявлены зоны с максимальным мгновенным значением теплового потока и коэффициента теплоотдачи. В точке торможения преграды измерены мгновенные и пульсационные значения плотности теплового потока, спектр пульсаций теплового потока.

ИТ СО РАН. Руководитель работы д. т. н. Виктор Иванович Терехов. Тел.: +7 (383) 330-67-36.