Тип публикации: диссертация
Год издания: 2019
Ключевые слова: свободная конвекция, теплообмен, ламинарный режим, вертикальный канал, АДИАБАТНЫЕ И ИЗО-ТЕРМИЧЕСКИЕ СТЕНКИ
Аннотация: Впервые проведены численные исследования свободно-конвективного течения и теплообмена в вертикальных каналах с открытыми границами в широком диапазоне чисел Релея (Ra* = 0,01 - 100000), высоты канала (AR = 1 - 500), а также при наличии симметрично и несимметрично установленных адиабатных ребер. В каналах с адиабатными стенками обнаПоказать полностьюружен режим инверсии (Ra = 400), когда расход газа через канал не зависит от высоты ребра. Показано, что основной причиной снижения интегрального теплообмена и конвективной тяги (до порядка величины) в оребренных каналах является рост гидравлического сопротивления за счет внезапного сужения и отрыва потока.Получены новые данные для ламинарной свободной конвекции в канале с изотермическими стенками. Использование модифицированных значений чисел Релея и Рейнольдса позволило обобщить численные данные для каналов различной длины и различного уровня термогравитационных сил. Исключение составляет область малых чисел Релея, причины которого требуют более детальных исследований. На базе полученных данных проведен анализ влияния основных параметров на конвективную тягу и интегральный теплоперенос. Обобщение полученных результатов позволяют проводить инженерный анализ режимов с интенсифицированным теплообменом. В результате проведенных исследований получены корреляционные соотношения для интегральной теплопередачи при различных высотах преград и чисел Релея, которые могут составить основу для проведения инженерных расчетов при конструировании новых технологий охлаждения электронных устройств, вентиляционных систем, солнечных коллекторов и дымовых труб. Результаты работы используются в учебном процессе Новосибирского государственного технического университета и при разработке технологий сушки вентиляционных фасадов зданий в Институте теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук.