Моделирование теплопереноса в композитных телах, арми­рованных трубками с завихрителями, по кото­рым прокачивается в тур­булентном режиме закрученный жидкий теплоноситель. II. Мо­дель­ная задача

A. P. Yankovskii

Анотація


Для модельной задачи выполнены расчеты скоростных форм-параметров потоков теплоносителя в трубках и температурных полей в бетонных цилиндрических оболочках, продольно и спирально армированных стальными трубками, по которым прокачивается воздух. Проведено сравнение случаев усиления такой конструкции гладкими трубками и трубками с завихрителями. Продемонстрировано, что при прочих равных условиях использование трубок с завихрителями значительно интенсифицирует отвод тепла из конструкции по сравнению со случаями использования трубок с гладкой внутренней поверхностью. Обнаружено, что при некоторых типах тепловых граничных условий эффективность отвода тепла из конструкции существенно зависит от направления прокачивания теплоносителя по трубкам. Исследовано влияние на температурное поле в оболочке параметров армирования, размеров поперечных сечений трубок и скорости движения теплоносителя по ним. Установлено, что варьирование этих параметров позволяет в значительной мере управлять интенсивностью отвода тепла из композитного тела. Обнаружено, что в окрестности кромок железобетонной оболочки могут возникать ярко выраженные температурные краевые эффекты.

 

Зразок для цитування: А. П. Янковский, “Моделирование теплопереноса в композитных телах, армированных трубками с завихрителями, по которым прокачивается в турбулентном режиме закрученный жидкий теплоноситель. II. Модельная задача,” Мат. методи та фіз.-мех. поля математики, 63, № 2, 150–159 (2020).


Ключові слова


тепломассоперенос, композитные конструкции, армирование трубками, жидкий теплоноситель, структурная модель, турбулентное течение, каналы с завихрителями, модель трансформации вихря

Посилання


N. S. Bakhvalov, Numerical Methods [in Russian], Nauka, Moscow (1973).

N. B. Vargaftik, Handbook on Thermophysical Properties of Gases and Liquids [in Russian], Fizmatgiz, Moscow (1972).

K. Dekker, J. G. Verwer, Stability of Runge–Kutta methods for Stiff Nonlinear Differential Equations [in Russian], Mir, Moscow (1988); [in English] North-Holland, Amsterdam (1984).

V. P. Isachenko, V. A. Osipova, A. S. Sukomel, Heat Transfer [in Russian], Energija, Moscow (1975).

A. A. Kudinov, Heat Mass Exchange [in Russian], Infra-M, Moscow (2012).

V. A. Kudinov, I. V. Kudinov, Method for Solving Parabolic and Hyperbolic Equations of Heat Conduction [in Russian], Ed. E. M. Kartashov, Librokom, Moscow (2012).

V. D. Liseikin, Yu. I. Shokin, I. A. Vaseva, Yu. V. Likhanova, Difference grid Construction Technology [in Russian], Nauka, Novosibirsk (2009).

O. V. Mitrofanova, Hydrodynamics and Heat Exchange of Swirling Flows in the Channels of Nuclear Power Plants [in Russian], Fizmatlit, Moscow (2010).

Yu. V. Nemirovskii, A. P. Yankovskii, “Some special features of the equations of the shells reinforced with fibres of constant cross-section,” Mekh. Kompozits. Mater. Konstruct., 3, No. 2, 20–41 (1997).

B. E. Neimark (ed.), Physical Properties of Steels and Alloys Used in Power Engineering: Handbook [in Russian], Energija, Moscow–Leningrad (1967).

G. Hall, J. M. Watt (eds), Modern Numerical Methods for Ordinary Differential Equations [in Russian], Mir, Moscow (1979); [in English] Clarendon Press, Oxford (1976).

A. P. Yankovskii, “Asymptotic analysis of solution to the nonlinear problem of nonstationary heat conductivity of layered anisotropic non-uniform shells at low Biot numbers on the front surfaces,” Teplofiz. Aeromekh., 24, No. 2, 293–310 (2017); English translation: Thermophys. Aeromech., 24, No. 2, 285–302 (2017), https://doi.org/10.1134/S0869864317020123

A. P. Yankovskii, “Modeling of heat transfer in composite bodies reinforced with tubes with swirlers through which the twisted liquid heat-transfer agent moves in turbulent regime. I. Statement of the problem,” Mat. Met. Fiz. Mekh. Polya, 63, No. 2, 137–149 (2020) (in Russian).

A. P. Yankovskii, “Refined model of heat transfer in composite bodies reinforced with tubes with a liquid heat-transfer agent moving in a developed turbulent regime,” Inzh.-Fiz. Zh., 88, No. 4, 935–944 (2015); English translation: J. Eng. Phys. Thermophys., 88, No. 4, 968–977, https://doi.org/10.1007/s10891-015-1272-9


Повний текст: PDF

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 3.0 License.