Статья

Архив, 1977, № 6

Теплообмен, механика жидкости, газа и плазмы

1977. Т. 15. № 6. С. 1220–1229

Попов В.Н., Беляев В.М., Валуева Е.П.

Расчет теплоотдачи и сопротивления при турбулентном течении в круглой трубе жидкости с различными типами зависимости физических свойств от температуры

Проведены расчеты теплоотдачи и сопротивления при турбулентном течении в круглой трубе жидкостей с различными типами зависимости физических свойств от температуры (вода, воздух и азот, азот при сверхкритическом давлении) в условиях сильной переменности физических свойств при нагревании и охлаждении. Для воды отношение коэффициентов вязкости при температурах стенки и жидкости изменялось в интервале $0{,}45$–$6$; для газов при нагревании вдали от входа в трубу температурный фактор достигал $4{,}5$, а при охлаждении $0{,}2$; для азота при сверхкритическом давлении минимальное отношение плотностей $\rho_{\text{с}}/\rho_{\text{ж}}$ составляло $0{,}1$. Использовались методы расчета коэффициента турбулентного переноса импульса Голдмана, Шлыкова и Ван-Дриста (стенка) [3, 11], а также зависимость, предложенная ранее в работах [7, 8] одного из авторов статьи, которая по совокупности сопоставлений результатов расчета с экспериментальными данными дала наилучшие результаты. Результаты расчета для газов, полученные с использованием этой зависимости, показали сильное влияние температурного фактора на теплоотдачу при нагревании и практически отсутствие этого влияния при охлаждении. Объясняется механизм влияния переменных свойств теплоносителя на возникновение ухудшенного режима теплоотдачи при турбулентном течении в сверхкритической области. Расчеты показали, что использование одномерной модели потока при экспериментальном определении местных значений коэффициента сопротивления трения для жидкости со сверхкритическими параметрами может приводить к серьезным ошибкам.

УДК: 536.2:532.542.4
WoS: A1977FH08800015
Scopus: 2-s2.0-0017551359

Ссылка на статью:
Попов В.Н., Беляев В.М., Валуева Е.П. Расчет теплоотдачи и сопротивления при турбулентном течении в круглой трубе жидкости с различными типами зависимости физических свойств от температуры, ТВТ, 1977. Т. 15. № 6. С. 1220

High Temp. 1977, v.15, №6, pp. 1043-1052