Расчет ламинарного неизотермического обтекания кругового цилиндра с проницаемым слоем
УДК
536.242Аннотация
В данной работе проводится численный расчет отрывного неизотермического обтекания вязкой несжимаемой жидкостью кругового цилиндра, покрытого пористым проницаемым слоем заданной толщины из высокотеплопроводного и теплоизоляционного материалов при умеренных числах Рейнольдса. Для описания движения жидкости используются нестационарные уравнения Навье-Стокса и энергии. Фильтрационное течение в пористом слое определяется двучленным нелинейным законом Эргуна, учитывающим инерционные эффекты. В ходе численных экспериментов варьируются числа Рейнольдса и Дарси. Рассчитываются коэффициент сопротивления тела, длина вихревого следа, температура поверхности пористого слоя, число Нуссельта. Анализируется влияние проницаемости матрицы и коэффициента теплопроводности материала на гидродинамику и теплообмен тела и жидкости.
Ключевые слова:
пористый проницаемый слой, ламинарный поток, теплообменБиблиографические ссылки
- Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена. Казань: Центр инновационных технологий, 2007. 240 с. [Popov I.A. Gidrodinamika i teploobmen v poristyih teploobmennyih elementah i apparatah. Intensifikatsiya teploobmena [Hydrodynamics and heat transfer in porous heat transfer elements and devices. Intensification of heat exchange]. Kazan, Tsentr innovazionnyih tehnologiy, 2007, 240 p. (In Russian)]
- Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. 416 с. [Kutateladze S.S. Osnovyi teorii teploobmena [Bases of the theory of heat transfer]. Moscow, Atomizdat, 1979, 416 p. (In Russian)]
- Жукаускас А.А. Конвективный перенос в теплообменниках. М.: Наука, 1982. 472 с. [Zhukauskas A.A. Konvektivnyiy perenos v teploobmennikah [Convective transfer in heat exchangers]. Moscow, Nauka, 1982, 472 p. (In Russian)]
- Nield D.A., Bejan A. Convection in Porous Media. Springer, 1992. 408 p.
- Ozkan G.M., Oruc V., Akilli H., Sahin B. Flow around a cylinder surrounded by a permeable cylinder in shallow water // Exp. Fluids. 2012. №53. P. 1751-1763. doi: 10.1007/s00348-012-1393-2
- Gözmen B., Akilli H., Şahin B. Vortex control of cylinder wake by permeable cylinder // Journal of the Faculty of Engineering and Architecture. 2013. Vol. 28. No. 2. P. 77-85.
- Sobera M.P., Kleijn C.R. T-RANS simulations of subcritical flow with Heat transfer past a circular cylinder surrounded by a thin porous Layer // Flow Turbulence Combust. 2008. No. 80. P. 531-546. doi: 10.1007/s10494-008-9150-6
- Budaraju S., Stewart W.E., Porter W.P. Prediction of forced ventilation in animal fur from a measured pressure distribution // Proc. R. Soc. Lond. B. 1994. No. 256. P. 41-46.
- Klausmann K., Ruck B. Flow around circular cylinders with partial porous coating // Fachtagung "Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik". 9-11 September 2014. Karlsruhe. P. 15.1-15.8.
- Lin G., Liu J. Hydrodynamic performance of combined cylinders structure with dual arc-shaped porous outer walls // Sci. China-Phys. Mech. Astron. 2012. No. 55. P. 1963-1977.
- Rashidi S., Tamayol A., Valipour M.S., Shokri N. Fluid flow and forced convection heat transfer around a solid cylinder wrapped with a porous ring // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2013. No. 63. P. 91-100.
- Моренко И.В., Федяев В.Л. Особенности обтекания цилиндра двухфазным потоком // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2010. № 4. С. 52-58. [Morenko I.V., Fedyaev V.L. Osobennosti obtekaniya tsilindra dvuhfaznyim potokom [Features of two-phase flow around a circular cylinder]. textit{Ekologicheskiy vestnik nauchnyih tsentrov Chernomorskogo ekonomicheskogo sotrudnichestva} [Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation], 2010, no. 4, pp. 52-58. (In Russian)]
- Yu P., Zeng Y., Lee T.S., Chen X.B., Low H.T. Steady flow around and through a permeable circular cylinder // Computers & Fluids. 2011. No. 42. P. 1-12. doi:10.1016/j.compfluid.2010.09.040
Скачивания
Загрузки
Даты
Поступила в редакцию
Принята к публикации
Публикация
Как цитировать
Лицензия
Copyright (c) 2015 Моренко И.В., Снигерёв Б.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
