Аномальная интенсификация отрывного течения и теплообмена на пластине с наклонными овально-траншейными лунками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Дубко Елена Борисовна
- Специальность ВАК РФ00.00.00
- Количество страниц 134
Оглавление диссертации кандидат наук Дубко Елена Борисовна
Введение
Глава 1. Обзор. От лунок к ОТЛ
Глава 2. Тестирование пакетных технологий на задачах смерчевой генерации в наклонных ОТЛ при возникновении экстраординарного сосредоточенного перепада давления
2.1. Постановка задачи и метод расчета
2.2. Анализ полученных результатов
2.3. Взаимосвязь аномальной интенсификации отрывного течения и экстраординарных перепадов давления в канавке на пластине при изменении угла
наклона от 0° до 90°
Глава 3. Аномальная интенсификация теплообмена в канавке на нагретом участке пластины
3.1. Физический эксперимент
3.2. Математическая постановка задачи
3.3. Обсуждение полученных результатов по влиянию числа Рейнольдса на интенсификацию теплообмена
3.4. Особенности математической постановки задачи о влиянии глубины наклонной канавки на аномальную интенсификацию теплообмена
3.5. Анализ полученных результатов по влиянию глубины наклонной канавки на интенсификацию теплообмена
3.6. Особенности постановки задачи интенсификации теплообмена при обтекании единичной наклонной канавки с переменной длиной траншеи
3.7. Анализ полученных результатов
Заключение
Список литературы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Эффективные методы интенсификации теплообмена в системах охлаждения лопаточных аппаратов высокотемпературных газовых турбин2005 год, доктор технических наук Ануров, Юрий Михайлович
Повышение эффективности теплообменных аппаратов за счет интенсификации теплообмена на поверхности с лунками2004 год, кандидат технических наук Маскинская, Анна Юрьевна
Физическое и численное моделирование интенсификации теплообмена поверхностными генераторами вихрей в трактах систем охлаждения2017 год, доктор наук Щелчков Алексей Валентинович
Численное моделирование отрывных течений с вихревыми и струйными генераторами на основе многоблочных вычислительных технологий2005 год, доктор технических наук Харченко, Валерий Борисович
Разработка методов повышения теплогидравлических характеристик поверхностей с регулярным рельефом2017 год, кандидат наук Киселёв, Николай Александрович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Аномальная интенсификация отрывного течения и теплообмена на пластине с наклонными овально-траншейными лунками»
Введение
Актуальность темы исследования. Установление аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена в наклонных овально-траншейных лунках (ОТЛ) с полусферическими окончаниями обнаружило необычные и усиленные явления отрывного течения и теплообмена в наклонных овально-траншейных лунках, причем эти явления проявляются как в каналах для водного, так и воздушного теплоносителей. Открытие указывает на то, что эти аномалии необычны и могут иметь важные последствия для понимания и управления течениями и теплообменом в различных системах, включая инженерные и теплотехнические приложения.
В однорядных и уединенных наклонных овально-траншейных лунках генерируются смерчеобразные вихри при взаимодействии входящих пристеночных потоков с наветренными склонами канавок во входных частях. Исключительно сильные изменения давления между областями, где течение замедляется, и областями с очень низким отрицательным давлением в центре смерчей, вызывают чрезвычайно высокие скорости возвратного и вторичного течения. Эти скорости не только достигают, но и превосходят средние и максимальные скорости в плоскопараллельном канале. Возникающие минимумы отрицательного трения и максимумы теплоотдачи в донной части однорядных канавок на стабилизированном участке течения по абсолютным величинам многократно (в 4 - 5 и 6 - 7 раз) превосходят уровни трения и теплоотдачи от стенки плоскопараллельного канала. Особенно высоки указанные характеристики для плотных пакетов канавок. В единичных наклонных овально-траншейных лунках на стенке узкого канала они более скромные - превосходство характеристик на дне овально-траншейной лунки оценивается в 1,5 - 2 раза. Помимо аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена в ОТЛ открыто явление локального ускорения в ядре канального потока. На стабилизированном участке канала над входными зонами наклонных канавок продольная составляющая скорости может до полутора раз превосходить максимальную скорость потока в плоскопараллельном канале.
В данном исследовании основное внимание уделяется численному моделированию необычного усиления отрывного течения и теплообмена, когда воздух протекает вокруг отдельных канавок на плите, с использованием специализированного программного пакета VP2/3 (Velocity-Pressure, 2D/3D). Рассматривается цифровой аналог аэродинамической установки НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова, в которой при числе Рейнольдса 67000 измерены распределения статического давления в овально-траншейных лунках, расположенных на пластине при изменении угла их наклона от 0° до 90°. Также создан и испытан цифровой аналог теплофизического стенда СПбПУ Петра Великого с канавкой под углом наклона - 45° на изотермическом участке в теплоизолированной пластине, на котором с помощью градиентных датчиков теплового потока осуществлены измерения относительной теплоотдачи внутри канавки при продувках воздуха в пределах изменения значений числа Рейнольдса от 1000 до 30000.
Цели и задачи работы. Основные задачи работы состоят в следующем:
1. Составить обзор по вихревой интенсификации теплообмена на энергоэффективных структурированных поверхностях с вихревыми генераторами. Эволюция от лунок к наклонным овально-траншейным лункам.
2. Осуществить валидацию и подтверждение точности пакета VP2/3, основанного на технологии многоблочных вычислений, на задачах, связанных с аномальной интенсификацией отрывных течений и теплообмена в наклонных овально-траншейных лунках на пластине. Провести расчеты на цифровых аналогах аэродинамической установки НИИ механики МГУ и теплофизического стенда СПбПУ.
3. Обосновать явление аномальной интенсификации теплообмена в наклонных ОТЛ под углом наклона - 45° при варьировании числом Рейнольдса от 5000 до 30000, изменении глубины канавки А от 0 до 0,35 (в долях ширины) и длины траншеи L от 0 до 5.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Обосновано использование метода, основанного на решении осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса (RANS), которые замыкаются
модифицированной моделью переноса сдвиговых напряжений с помощью пакета УР2/3, при анализе явления аномальной интенсификации отрывного течения при генерации смерчей в единичных наклонных ОТЛ на пластине. Численные прогнозы удовлетворительно согласуются с измерениями статического давления на поверхности канавок. Подтверждены экстраординарные перепады давления во входной части канавки при изменении угла её наклона канавки от 0° до 90°, что было проверено в Научно- исследовательском институте механики МГУ имени М.В. Ломоносова.
2. Установлен диапазон чисел Рейнольдса с 5*103 до 3*104, в котором максимум теплоотдачи на дне канавки достигает 1,5... 2, что соответствует режиму аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена в единичной канавке.
3. Продемонстрирована интенсификация отрывного течения, возвратных, нисходящих, восходящих и закрученных потоков в канавке с ростом глубины. Отмечается формирование первичного спиралевидного вихря, который, начиная с глубины - 0,25, покидает канавку, не доходя до ее конца. За узкой зоной возвратных токов во входной части ОТЛ становится проточной.
4. Установлены две группы углублений: наклонные овальные лунки с длиной траншейной вставки Ь = 0,05... 1 и наклонные канавки с Ь свыше 2, кардинально различающиеся по структуре вихревого течения в углублении.
5. Продемонстрирован прогресс и установление экстраординарного, сосредоточенного перепада давления (порядка - 0,35 в отношении к удвоенному скоростному напору), между зоной торможения потока на наветренном склоне и области отрицательного давления, расположенной поблизости на входном сферическом сегменте, в месте формирования смерчевой структуры. Именно этот перепад давления обуславливает интенсификацию вихревого течения в канавке.
6. Относительная теплоотдача от внутренней поверхности наклонной канавки оптимальна при длине траншеи - 2,5 и значительно превосходит уровень суммарной относительной теплоотдачи от нагретого квадратной участка пластины с канавкой.
7. Установлен физический механизм ускорения пристеночного течения над входной частью наклонной канавки в режиме аномальной интенсификации теплообмена, связанный с увеличением продольной составляющей скорости на срезе длинной канавки почти до 60% от скорости набегающего потока и утончением пограничного слоя.
Практическая значимость представлена в следующих пунктах:
1. Представляются новые перспективные тесты для пакетных технологий и моделей турбулентности, ориентированных на расчетах высокоинтенсивных вихревых течений и теплообмена вблизи структурированных, энергоэффективных поверхностей.
2. Установлены геометрические размеры канавок (длины и глубины), при которых наблюдается открытое численно явление аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена (А свыше 0,15 и длина траншеи Ь, начиная с 2).
3. Интегральные характеристики по тепловой эффективности выделенных участков пластины с канавкой демонстрируют интенсификацию теплообмена с ростом глубины. Так, для квадратного участка с размером стороны - 7 получается - 13% рост суммарной относительной теплоотдачи для наиболее глубокой канавки. Максимальный показатель для участка, ограничивающего канавку, несколько лучше - 32%. Правда, при этом наблюдается двукратный рост относительного сопротивления участка и 7,5-кратный для участка, ограничивающего канавку.
Теоретическая значимость работы представлена в следующих пунктах:
1. Обоснована аномальная интенсификация теплообмена внутри наклонных канавок в широком диапазоне чисел Рейнольдса от 5000 до 30000 при сравнении численных прогнозов на основе ЯЛ^-подхода с результатами уникальных измерений градиентными датчиками теплового потока на теплофизическом стенде СПбПУ Петра Великого. Обнаружен двукратный рост относительной теплоотдачи на дне канавки при Яе = 30000.
2. Установлена взаимосвязь экстраординарных, сосредоточенных перепадов давления в области входной части наклонной канавки на пластине, которые формируют аномальную интенсификацию отрывного течения, и образование смерчевой структуры, при углах наклона от 40° до 70°.
3. Утончение пограничного слоя вплоть до его исчезновения на пластине над входной частью наклонной канавки объясняет сопутствующий эффект ускорения пристеночного потока над пакетом однорядных наклонных канавок на стенке.
4. Показано, что использование ЯЛ^-подхода при прогнозировании параметров высокоинтенсивных закрученных потоков и теплообмена является эффективным.
Положения, выносимые на защиту:
1. Определена минимальная относительная глубина канавки, равная - 0,2, начиная с которой наблюдается явление аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена в входной части наклонной канавки на нагретой пластине. Это явление характеризуется минимальными величинами относительного трения, приближающимися к -2, и двукратным ростом относительной теплоотдачи в срединном сечении канавки. Для данного явления характерен значительный градиент давления между зоной торможения входящего в канавку потока на наветренном склоне и зоной разрежения с отрицательным избыточным давлением в месте формирования торнадоподобного вихря (при глубине - 0,35 перепад составляет - 0,35).
2. Установлено увеличение скорости закрученного потока по мере его развития вдоль канавки (при глубине - 0,35 максимум поперечной составляющей скорости при переходе от центра характерного поперечного сечения к центру канавки увеличивается от 0,5 до 0,7).
3. Во входной части канавки наблюдается существенное утончение пристеночного слоя с ростом глубины, в то время в центре и на выходе из канавки пристеночный слой заметно утолщается.
4. При изменении формы от сферической лунки к наклонной овальной лунке, а затем к наклонной канавке с полусферическими концами на пластине, наблюдается возникновение, развитие и устойчивая динамика аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена. Эти явления связаны с самоорганизацией смерчевой структуры в наклонной канавке.
5. В длинной наклонной канавке отмечается полуторакратный рост максимальной скорости возвратного течения и трехкратное возрастание
максимальной скорости закрученного потока по сравнению с аналогичными параметрами в сферической лунке.
6. В срединном сечении входной части длинной канавки минимум отрицательного трения почти вдвое, а максимум теплоотдачи более полтора раз превосходят по абсолютной величине трение и теплоотдачу на пластине.
Обоснованность и достоверность полученных результатов в ходе научно-исследовательской работы опираются на тщательное математическое описание и проверенные численные алгоритмы. Эти алгоритмы были подтверждены с использованием данных физических экспериментов и других тестовых задач, проведенных различными исследователями.
Личный вклад. Автор внес существенный вклад в исследование, предложив план и определив задачи на всех этапах работы, которые были реализованы им в сотрудничестве с научным руководителем. Постановка задач и толкование результатов, полученных в ходе физического эксперимента, были адаптированы под особенности темы исследования, а также проведена верификация и тестирование численной модели лично соискателем. Обсуждение полученных выводов и подготовка публикаций по теме диссертации осуществлялись в тесном сотрудничестве с научным руководителем и соавторами.
Апробация работы. Все представленные для защиты результаты являются математически обоснованными фактами, подтвержденными результатами аэродинамических и теплофизических экспериментов, проведенных в НИИ механики МГУ им. М.В. Ломоносова и СПбПУ Петра Великого. Эти выводы были опубликованы в рецензируемых журналах, и их обоснование было подвергнуто многократной проверке специалистами в соответствующих областях. Результаты диссертации были представлены и обсуждены на следующих международных и российских конференциях:
- XXVI Всероссийский семинар с международным участием по струйным, отрывным и нестационарным течениям в Санкт-Петербурге, 27 июня - 1 июля 2022 года;
- Девятая российская конференция «Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике», г. Светлогорск, Калининградской области, 26 сентября - 1 октября 2022 г;
- Модели и методы аэродинамики. Материалы Двадцать третьей международной школы-семинара. Жуковский, 05-09 июня 2023 года
- XIII Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики, Санкт-Петербург, 21- 25 августа 2023 года.
Публикации: По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из которых три статьи входят в базу данных Я^О (входят в перечень ВАК), а также 4 статьи тезисов доклада, индексируемых в базе РИНЦ. Данные публикации полно и четко отражают основное содержание приведённых исследований.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Она включает в себя 134 страницы основного текста с 37 рисунками и 9 таблицами. Список литературы содержит 124 наименования.
Глава 1. Обзор. От лунок к овально-траншейным лункам
Интенсификация теплообмена является одной из быстро развивающихся областей теплофизики, как это отмечается в наукометрическом исследовании [1]. В этой области давний и неизменный интерес вызывают эффективные поверхности теплообмена, особенно в приложении к теплоэнергетике [2]. Известно, что теплоотдача от стенки связывается с локальным тепловым потоком, пропорциональным градиенту температуры (т.е. dT/dn, где п - нормаль к стенке). А суммарная теплоотдача определяется интегралом теплового потока по поверхности, т.е.
где dS - элемент площади стенки.
Вот почему при конструировании теплообменников особое внимание уделяется развитым поверхностям теплообмена, в частности, оребрению [3]. При этом вынужденное движение теплоносителя около стенки может отсутствовать.
Интенсивный теплообмен с окружающей поверхность средой возможен только при ее движении. При этом, важно отметить, что интенсивность теплообмена существенно зависит от толщины теплового слоя, который в значительной мере определяется числом Прандтля Рг, т.е. физическими свойствами жидкой или газообразной среды. Так толщина теплового слоя в масляной среде многократно меньше в сравнении с воздухом. Также интенсивность теплообмена зависит от температурного перепада от стенки к набегающему на нее потоку [2].
Для существенного роста теплоотдачи от стенки необходимо увеличить градиент температуры, т.е. локальный тепловой поток. При анализе пограничного слоя течения, развивающегося вдоль плоской стенки, установлена (см., например,
(1.1)
[4]) аналогия Рейнольдса, связывающая напряжение трения С и число Нуссельта № линейной зависимостью от числа Яе:
№ = Яе, (Рг = 1). (1.2)
Таким образом, чем выше градиент скорости у стенки, тем интенсивнее теплообмен. Фактически представленная аналогия Рейнольдса отражает баланс между ростом теплоотдачи и увеличением гидравлических потерь.
Однако высокоградиентные течения могут быть пространственными, вихревыми, содержать зоны ускорения и торможения, области отрыва потока. В последние годы интерес также вызывают интенсивные торнадоподобные и закрученные потоки. Для перечисленных типов течений аналогия Рейнольдса может нарушаться в сторону роста теплоотдачи по сравнению с возрастанием гидравлических потерь.
Для организации течений со сложной структурой применяются криволинейные стенки с дискретными или распределенными элементами шероховатости. Так, известно влияние песочной шероховатости на течение и теплообмен на пластине [4]. Значительно более сильное воздействие оказывают выступы, наплывы, препятствия различной формы. В [5] представлено открытие закономерности изменения теплоотдачи на стенках каналов с дискретной турбулизацией потока при вынужденной конвекции, сделанное коллективом авторов из МАИ под руководством Дрейцера и Калинина. В [6] предложен метод интенсификации конвективного теплообмена в трубах с периодическими валиками, полученными обвальцовкой. Как показано в численном исследовании [7], в трубе реализуется периодическое отрывное обтекание поперечных турбулизаторов-валиков с двукратным увеличением относительной суммарной теплоотдачи (хорошо согласуется с экспериментами), причем относительные гидравлические потери (в сравнении с гладкой трубой), хотя и опережают рост теплоотдачи, но получаются весьма умеренными (порядка 3 - 5 при Яе = 105). В целом, по представленным в [6] экспериментальным данным максимальная тепловая эффективность каналов и труб с обвальцовкой ограничена 4, а
гидравлические потери не превышают 7 - 9 в сравнении с характеристиками гладкостенных каналов и труб. Конечно, поперечные валики или выступы можно рассматривать в качестве вихревых генераторов, хотя интенсивность образующихся за ними квазидвумерных вихрей не слишком велика. В большей степени им приписывается роль турбулизаторов, влияющих на интенсификацию теплообмена. Однако главная проблема использования периодических выступов -это подчас чрезмерные гидравлические потери, обуславливающие необходимость иметь значительные ресурсы полного давления в энергетическом оборудовании или двигательных установках. Такие ресурсы не всегда есть в наличии и поэтому рассматриваемый и называемый пассивным метод интенсификации теплообмена имеет ограниченный диапазон применения.
Малоразмерные вогнутости, каверны, углубления, лунки, ямки, низменности характеризуются глубиной [8]. Они представляются альтернативой выпуклостей, возвышенностей, выступов, наплывов, определяемых высотой над базовой стенкой (например, уровнем моря). Песочная и дискретная шероховатости также характеризуются вертикальным размером превышения наибольших выступающих элементов над гладкой стенкой.
Создание ансамблей лунок на стенке, называемое облунением поверхности, конечно, способствует развитию теплообменной поверхности, что немаловажно для повышения суммарной теплоотдачи. Однако основное внимание уделяется увеличению ее тепловой эффективности с темпом, опережающим умеренный рост гидравлических потерь. Возрастание поверхностных градиентов характеристик течения и теплообмена связано со структурными изменениями в поверхностном слое вблизи криволинейных рельефов. И большое количество пионерских работ по этой тематике посвящено гидродинамике простых форм углублений типа полусферических лунок. Еще одна важнейшая особенность проводимых исследований связывается с технологией изготовления вогнутостей при создании криволинейных рельефов. Один из простейших способов заключается в выдавливании формы пуансоном, например, шаром. Таким образом, получаются сферические, цилиндрические и конические симметричные лунки. Широко
применяются методы металлообработки, такие как резание, фрезерование, высверливание, а также литье.
Современные аддитивные технологии с помощью 3Э принтеров позволяют реализовать любые формы, созданные на основе компьютерных программ. Однако их применение пока ограничено из-за отсутствия порошковых материалов со стойкими при высоких температурах физическими свойствами.
Следует подчеркнуть, что при исследовании интенсификации теплообмена выступами в центре внимания находится увеличение теплоотдачи, а возникающие отрывные течения и формирующиеся вихревые структуры рассматриваются в контексте анализа тепловых потоков. При изучении гидродинамики и теплообмена в лунках самостоятельный интерес вызывают физические механизмы генерации струйно-вихревых структур в их пределах, оказывающие определяющее влияние на интенсификацию процессов переноса тепла и импульса, в том числе с учетом турбулентного характера движения теплоносителя. Пионерские работы по данной тематике были экспериментальными и вполне понятно, что выполнялись в узких диапазонах варьируемых определяющих параметров, были нацелены в основном на получение интегральных характеристик и содержали весьма ограниченные по объему иллюстративные материалы. Прогресс в компьютерах, пакетных технологиях и совершенствование инженерных дифференциальных моделей физических процессов позволил в начале XXI века произвести численное моделирование управляющих механизмов вихревой генерации в отрывных течениях. Сделанные численные прогнозы в значительной мере дополнили и расширили известные эксперименты, углубили понимание физической природы рассматриваемых явлений вихревой интенсификации.
Так, в одной из первых экспериментальных работ, в которых рассматривалась гидродинамика в лунках, является опубликованная в 1966 году статья [9], посвященная обнаруженному переключательному режиму вихревого течения в полусферической лунке на плоской стенке. Через полвека переключательный режим вихреобразования в сферической лунке установлен расчетами на основе модели крупных вихрей [10], а несколько позже подтвержден численным моделированием периодического течения в конической лунке с углом уклона 10о
при решении нестационарных осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса, применяя модель переноса сдвиговых напряжений [11].
В статье 1983 года [12] дан экспериментальный анализ теплообмена в цилиндрической каверне на плоской стенке. Четверть века спустя после публикации [13], в результате численного исследования струйно-вихревой структуры течения в цилиндрической лунке, были показаны и объяснены «гидродинамические особенности, обусловленные взаимодействием потока, входящего в лунку, с ее боковыми стенками, что приводит к значительному увеличению коэффициента теплоотдачи на боковых и задней гранях лунки, интенсифицируя тем самым теплообмен. Суммарный коэффициент теплоотдачи (среднее по поверхности пятна число Нуссельта) в лунке, превосходит соответствующее числа Нуссельта на соответствующем участке гладкой стенки плоскопараллельного канала на 68%. При этом увеличение гидравлических потерь авторы оценивают в 47% в сравнении с гладкой поверхностью» [13].
Прорывная идея о самоорганизации смерчеобразной вихревой структуры в сферическом углублении [14] была выдвинута Кикнадзе в 1986 году и в дальнейшем получила развитие в монографии [15] и трудах конференции [16], хотя следует признать, что достаточного экспериментального и расчетного обоснования она не получила. В какой-то мере она согласуется с установленным ранее вихревым механизмом, лежащим в основе переключательного режима генерации вихрей в полусферической лунке [8]. Возникшие на боковых уклонах сферической лунки смерчевые структуры, отвечающие за интенсивный перенос жидкой среды, стали объектом экспериментальных исследований разных лет [17,18]. Для их визуализации применены методы меченых частиц.
Применение методов численного моделирования позволило развернуть цикл исследований по идентификации струйно-вихревых структур, самоорганизующихся в единичных сферических лунках при ламинарном [19] и турбулентном [20] обтекании их на пластине.
Систематические измерения параметров течения и теплообмена в единичных сферических лунках проведены многими научными коллективами. Среди них следует, прежде всего, отметить пионерскую работу по визуализации теплообмена
[21], анализ трения и тепловых потоков на пластине с лункой в Московском государственном техническом университете имени Н.Э. Баумана [22,23], эксперименты на установках Казанского авиационного института [24 - 26], Института теплофизики имени С.С. Кутателадзе СО РАН [27 - 31], Санкт-Петербургского политехнического университета имени Петра Великого, в том числе с использованием градиентной теплометрии [32,33], Университетов Ростока (Германия)[10] и Дармштадта (Германия) [34].
Накопленные базы экспериментальных данных послужили фундаментом для верификации пакетов и моделей турбулентности, в частности, основанного на многоблочных вычислительных методов решения осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса пакета прикладных программ VP2/3 (Velocity-Pressure, 2D/3D) [35], и измененной с учетом кривизны линий тока в рамках модели переноса сдвиговых напряжений по методу Роди-Лешцинера-Исаева [36]. Среди публикаций, посвященных расчетам вихревых течений и теплообмена в единичных сферических лунках и сопоставлению численных прогнозов с имеющимися экспериментальными данными, следует отметить [18,32,37 - 40]. Обращает внимание открытый численно интересный эффект, связанный с перестройкой вихревой картины течения в сферических лунках по мере увеличения их глубины [41 - 43]. Оказалось, что для одной и той же глубины лунки в зависимости от начальных условий в ней могут реализовываться режим отрывного течения с двумя симметричными вихревыми ячейками и режим с интенсивной моносмерчевой вихревой структурой, наклоненной под углом - 45° к набегающему потоку. Перестройка режимов сопровождается скачкообразным усилением теплообмена и ростом суммарной теплоотдачи.
Энергоэффективные структурированные поверхности с умеренными гидравлическими потерями конструируются на основе ансамблей сферических, конических, эллиптических небольшого удлинения и каплевидные ямок-лунок [16,44-55]. Группы лунок, аналогичные расположению труб в теплообменниках, формируются в виде коридорных и шахматных композиций. В случае шахматного расположения, согласно Кикнадзе [16], центры соседних лунок образуют равносторонний треугольник, а согласно Лиграни [47,48], дополнительная лунка
Похожие диссертационные работы по специальности «Другие cпециальности», 00.00.00 шифр ВАК
Интенсификация теплоотдачи к кипящей пароводяной смеси в закризисной области с помощью сферических лунок2005 год, кандидат технических наук Горяинов, Дмитрий Анатольевич
Вихревая интенсификация теплообмена и ее численное моделирование в элементах теплообменников2005 год, доктор технических наук Кудрявцев, Николай Анатольевич
Разработка и верификация многоблочных вычислительных технологий в пакете VP2/3 с приложениями к фундаментальным и прикладным задачам аэромеханики и теплофизики2013 год, доктор физико-математических наук Усачов, Александр Евгеньевич
Аэродинамика и теплообмен в каналах с сотовыми поверхностями и вихревыми матрицами2023 год, кандидат наук Золотухин Алексей Владимирович
СТРУКТУРА ТЕЧЕНИЯ, ТЕПЛООТДАЧА И ГИДРОСОПРОТИВЛЕНИЕ КАНАЛОВ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ВЫЕМКАМИ2016 год, кандидат наук Габдрахманов Илшат Рафисович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Дубко Елена Борисовна, 2025 год
Список литературы
1. Tsay Ming-yueh, Lai Chien-hui. A scientometric study of heat transfer journal literature from 1900 to 2017 // International Communications in Heat and Mass Transfer. 2018. Vol. 98. P. 258-264.
2. Bergles A.E. Handbook of Heat Transfer, McGraw-Hill, New York, NY, USA, 3rd edition, 1998.
3. Керн Д., Краус А. Развитые поверхности теплообмена. М., Энергия, 1977. 464с.
4. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М., Наука, 1974. 712с.
5. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Ярхо С.А. Воронин Г.И., Дубровский Е.В. Закономерность изменения теплоотдачи на стенках каналов с дискретной турбулизацией потока при вынужденной конвекции: Открытие №242 СССР // Б.И. 1981. №35.
6. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З., Мякочин А.С. Эффективные поверхности теплообмена. М., Энергоатомиздат, 1998. 408с.
7. Дрейцер Г.А., Исаев С.А., Лобанов И.Е. Расчет конвективного теплообмена в трубе с периодически размещенными на поверхности вихревыми генераторами // Известия РАН. Теплофизика высоких температур. 2005. Т.43, №2. С.223-230.
8. Дзюбенко Б.В., Кузма-Кичта Ю.А., Леонтьев А.И., Федик И.И., Холпанов Л.П. Интенсификация тепло- и массообмена на макро-, микро- и наномасштабах. М.: ФГУП «ЦНИИАТОМИНФОРМ», 2008. 532с.
9. Snedeker R.S. and Donaldson C.P. Observation of a bistable flow in a hemispherical cavity. AIAA J. 1966. Vol.4, No. 4. P. 735-736.
10. Turnow J. Flow structures and heat transfer on dimpled surfaces. PhD Thesis. Rostock, Germany. 2011. 168p.
11. Isaev S., Nikushchenko D., Sudakov A., Tryaskin N., Egorova A., Iunakov L., Usachov A., Kharchenko V. Numerical simulation of a periodic quasi-switching mode of
flow around a conical dimple with a slope angle of 10 degrees on the wall of a narrow channel using URANS // Fluids. 2021. Vol. 6. No.385. P. 1-11.
12. Hiwada M., Kawamura T., Mabuchi J., Kumada M. Some characteristics of flow pattern and heat transfer past a cylindrical cavity // Bulletin ISME. 1983. V.26.No 220. P.1744-1758.
13. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Баранов П.А., Попов И.А., Щелчков А.В., Габдрахманов И.Р. Численное моделирование интенсификации теплообмена в плоскопараллельном канале с цилиндрической неглубокой лункой на нагретой стенке // Инженерно-физический журнал. 2016. Т89. №5.С.1195-1210.
14. Kiknadze G.I., Krasnov Yu.K., Podymaka N.F., Khabenskii V.B. Self-organization of vortex structures during the water flow past a hemispheric recess // Dokl. Akad. Nauk SSSR. 1986. Vol. 291. No.6. P.1315-1318 [Russian]
15. Кикнадзе Г.И., Гачечиладзе И.А., Алексеев В.В. Самоорганизация смерчеобразных струй в потоках вязких сплошных сред и интенсификация тепломассообмена, сопровождающая это явление. М.: Издательство МЭИ, 2005. 84с.
16. Kiknadze G.I., Gachechiladze I.A., Gorodkov A. Self-organization of tornadolike jets in flows of gases and liquids and the technologies utilizing this phenomenon. Conference: ASME 2009 Heat Transfer Summer Conference collocated with the InterPACK09 and 3rd Energy Sustainability Conferences. 2009. HT2009-88644. P. 547560.
17. Громов П.Р., Зобнин А.Б., Рабинович М.И., Сущик М.М. Рождение уединенных вихрей при обтекании сферических углублений // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1986. Т.12 . №21. С.1323-1328.
18. Исаев С.А., Гузеев А.С., Сапожников С.З., Митяков В.Ю., Митяков А.В. Визуализация течения в сферической лунке на стенке канала прямоугольного сечения гидродинамической трубы и численная идентификация струйно-вихревых структур // Инженерно-физический журнал. 2015. Т.88. №2. С.438-454.
19. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Фролов Д.П., Харченко В.Б. Идентификация самоорганизующихся вихревых структур при численном моделировании ламинарного пространственного обтекания лунки на плоскости потоком вязкой
несжимаемой жидкости // Письма в Журнал технической физики. 1998. Т.24. Вып.6. С.6-12.
20. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Баранов П.А. Идентификация самоорганизующихся смерчеобразных структур при численном моделировании турбулентного обтекания лунки на плоскости потоком вязкой несжимаемой жидкости // Письма в Журнал технической физики. 2000. Т. 26. Вып. 1. С. 30-36.
21. Езерский А.Б., Шехов В.Г. Визуализация потока тепла при обтекании уединенных сферических углублений // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. 1989. №6. С.161 -164.
22. Afanasiev V.N., Veselkin V.Yu., Leontiev A.I., Skibin A.P., Chudnovsky Ya.P. Thermohydraulics of flow over isolated depressions (pits, grooves) in a smooth wall. Heat Transfer Research. 1993. Vol. 25. No.1. P. 22-56.
23. Afanasyev V.N., Chudnovsky Y.P., Leontiev A.I., Roganov P.S. Turbulent flow friction and heat transfer characteristics of spherical cavities on at plate // Experimental Thermal and Fluid Science, 1993. No.7. P.1-8.
24. Kesarev V.S., KozlovA.P. Convective heat transfer in turbulized flow past a hemispherical cavity. // Heat Transfer Research. 1993. Vol.25. No.2. P. 156-160.
25. Schukin A.V., Kozlov A.P., Agachev R.S. Study and application of hemispheric cavities for surface heat transfer augmentation. ASME Paper 95-GT-59, 1995.
26. Syred N., Khalatov A., Kozlov A., Shchukin A., Agachev R. Effect of surface curvature on heat transfer and hydrodynamics within a single hemispherical dimple. Journal of Turbomachinery. 2001. Vol. 123. No.3. P. 609-613.
27.Terekhov V.I., Kalinina S.V., Mshvidobadze Yu.M. Pressure field and resistance of a single cavity with sharp and rounded edges. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 1993. Vol. 34. P. 331-338.
28.Terekhov V.I., Kalinina S.V., Mshvidobadze Yu.M. Flow structure and heat transfer on a surface with a unit hole depression // Russian J. Eng. Thermophysics. 1995. Vol.5. P. 11-34.
29. Terekhov V.I., Kalinina S.V., Mshvidobadze Yu.M. Heat transfer coefficient and aerodynamic resistance on a surface with a single dimple // Enhanced Heat Transfer. 1997. Vol. 4. P. 131-145.
30. Kovalenko G.V., Terekhov V.I., Khalatov A.A. Flow regimes in a single dimple on the channel surface // Applied Mechanics and Technical Physics. 2010. Vol. 51, No. 6. P. 839-848.
31. Terekhov V.I., Kalinina S.V., Mshvidobadze Yu.M. A review on heat transfer coefficient and aerodynamic resistance on a surface with a single dimple // Journal of Enhanced Heat Transfer. 2017. Vol. 24. No.1-6. P.411-426.
32. Баранов П.А., Исаев С.А., Леонтьев А.И., Митяков А.В., Митяков В.Ю., Сапожников С.З. Физическое и численное моделирование вихревого теплообмена при турбулентном обтекании сферической лунки на плоскости // Теплофизика и аэромеханика. 2002. Т.9. №4. С.521-532.
33. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Yu., Mityakov A.V. Heatmetry: The Science and Practice of Heat Flux Measurement. Springer International Publishing. 2020. 209 p.
34. Bo Su. High-resolution temperature measurement during forced convective heat transfer at a wall with a dimple structure. PhD Thesis. Darmstadt, Germany. 2015. C. 124.
35. Исаев С.А., Баранов П.А., Усачов А.Е. Многоблочные вычислительные технологии в пакете VP2/3 по аэротермодинамике. Саарбрюкен: LAP LAMBERT Academic Publishing. 2013. 316с.
36. Isaev S., Nikushchenko D., Sudakov A., Tryaskin N., Egorova A., Iunakov L., Usachov A. and Kharchenko V. Standard and modified SST models with the consideration of the streamline curvature for separated flow calculation in a narrow channel with a conical dimple on the heated wall // Energies. 2021. Vol. 14. No. 5038. P. 1-23.
37. Исаев С.А., Харченко В.Б., Чудновский Я.П. Расчет пространственного течения вязкой несжимаемой жидкости в окрестности неглубокой лунки на плоской поверхности // Инженерно-физический журнал. 1994. Т.67. №5-6. С.373-378.
38. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Кикнадзе Г.И., Кудрявцев Н.А., Гачечиладзе И.А. Сравнительный анализ вихревого теплообмена при турбулентном обтекании сферической лунки и двумерной траншеи на плоской стенке // Инженерно-физический журнал. 2005. Т.78. №4. С. 117-128.
39. Isaev S.A., Kornev N.V., Leontiev A.I., Hassel E. Influence of the Reynolds number and the spherical dimple depth on the turbulent heat transfer and hydraulic loss in a narrow channel // Int. J. Heat Mass Transfer. 2010. Vol.53. Issues 1-3. P.178-197.
40. Isaev S., Leontiev A. , Chudnovsky Y., Nikushchenko D. , Popov I. and Sudakov A. Simulation of vortex heat transfer enhancement in the turbulent water flow in the narrow plane-parallel channel with an inclined oval-trench dimple of fixed depth and spot area // Energies. 2019. Vol.12, No.1296. P.1-24.
41. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Баранов П.А., Усачов А.Е., Бифуркация вихревого турбулентного течения и интенсификация теплообмена в лунке // Доклады РАН. 2000. Т.373, №5. С.615-617.
42. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Кудрявцев H.A., Пышный И.А. О влиянии перестройки вихревой структуры на теплоотдачу при увеличении глубины сферической лунки на стенке узкого канала. // Теплофизика высоких температур. 2003. Т.41. №2. С. 268-272.
43. Исаев С.А., Леонтьев А.И. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена при турбулентном обтекании сферической лунки на стенке узкого канала. // Теплофизика высоких температур. 2003. Т.41. №5. С. 755770.
44. Aleksandrov, A.A., Gorelov, G.M., Danil'chenko, V.P., and Reznik, V.E., Heat transfer and hydraulic resistance in the flow about surfaces with developed roughness as spherical recesses. Promyshlennaya Teplotekhnika. 1989. Vol. 11, No. 6. P. 57-61.
45. Chyu M.K., Yu Y., Ding H. Heat transfer enhancement in rectangular channels with concavities // Enhanced Heat Transfer. 1999. Vol. 6. P. 429-439.
46. Bunker R., Belen'kii M.Ya., Gotovsky M.A., Fokin B.S., Isaev S.A. Experimental and computational investigation of the hydrodynamics and heat transfer in a flat channel of variable width for smooth and intensified surfaces // Heat Transfer Research. 2004. Vol. 35. No.1-2. P. 34-43.
47. Mahmood M.L., Ligrani P.M. Heat transfer in a dimpled channel: combined influences of aspect ration, temperature ration, Reynolds number and flow structure // Int. J. Heat and Mass Transfer. 2002. Vol. 45. P. 2011-2020.
48. Burgess N.K., Ligrani P.M. Effects of dimple depth on channel Nusselt numbers and friction factors // Trans. ASME. J. Heat Transfer. 2005. Vol. 127. P. 839-847.
49. Turnow J., Kornev N., Zhdanov V., Hassel E. Flow structures and heat transfer on dimples in a staggered arrangement // Int. J. Heat and Fluid Flow. 2012. Vol. 35. P. 168-175.
50. Hwang S.D., Kwon H.G., Cho H.H. Heat transfer with dimple/protrusion arrays in a rectangular duct with a low Reynolds number range // Int J Heat Fluid Flow. 2008. Vol. 29. P. 916-926.
51. Rao Y., Li B., Feng Y. Heat transfer of turbulent flow over surfaces with spherical dimples and teardrop dimples // Experimental Thermal and Fluid Science. 2015. Vol. 61. P. 201-209.
52. Rao Y., Feng Y., Li B., Weigand B. Experimental and numerical study of heat transfer and flow // Journal of Heat Transfer. 2015. Vol. 137. P.031901.1-10.
53. Chen Y., Chew Y., Khoo B. Enhancement of heat transfer in turbulent channel flow over dimpled surface // Int. Journal of Heat and Mass Transfer. 2012. Vol. 55. P. 8100-8121.
54. Tay C.M., Chew Y.T., Khoo B.C., Zhao J.B. Development of flow structures over dimples // Experimental Thermal and Fluid Science. 2014. Vol. 52. P. 278-287.
55. Nasr M.A., Tay C.M. and Khoo B.C. The thermo-aerodynamic performance of turbulent channel flow over dimples of different sizes // Phys. Fluids. 2023. Vol. 35. No. 075131. 1-22. doi: 10.1063/5.0155806
56. Zhang P., Rao Y., Li Y., Weigand B. Heat transfer and turbulent flow structure in channels with miniature V-shaped rib-dimple hybrid structures on one wall // Journal of Heat Transfer. 2019. Vol. 141. P.071903.1-12.
57. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Баранов П.А. Моделирование смерчевой интенсификации теплообмена при низкоскоростном движении воздуха в прямоугольном канале с лунками. Часть 2. Результаты параметрических исследований. Теплоэнергетика. 2007. Т.54. №8. С.63-70.
58. Henry F.S., Pearcey H.H. Numerical model of boundary-layer control using airjet generated vortices // AIAA Journal. 1994. Vol. 32. № 12. P. 2415—2425.
59. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Усачов А.Е., Фролов Д.П. Идентификация самоорганизующихся струйно-вихревых структур при численном моделировании ламинарного течения и теплообмена в окрестности несимметричной уединенной лунки // Известия РАН. Энергетика. 1999. №2. С.126-136.
60. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Усачов А.Е. Методологические аспекты численного моделирования динамики вихревых структур и теплообмена в вязких турбулентных течениях // Известия РАН. Энергетика. 1996. N4. С.140-148.
61. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Баранов П.А., Метов Х.Т., Усачов А.Е. Численный анализ влияния вязкости на вихревую динамику при ламинарном отрывном обтекании лунки на плоскости с учетом ее асимметрии // Инженерно -физический журнал. 2001. Т.74. №2. С.62-67.
62. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Митяков А.В., Пышный И.А. Интенсификация смерчевого турбулентного теплообмена в асимметричных лунках на плоской стенке // Инженерно-физический журнал. 2003. Т.76. №2. С.31-34.
63. Kornev N., Turnow J., Hassel E., Isaev S., Wurm F.-H. Fluid mechanics and heat transfer in a channel with spherical and oval dimples // Notes on Numerical Fluid Mechanics and Multidisciplinary Design. 2010. Vol.110/2010. P.231-237.
64.Turnow J., Kornev N., Isaev S., Hassel E. Vortex mechanism of heat transfer enhancement in a channel with spherical and oval dimples // Heat and Mass Transfer/Waerme- und Stoffuebertragung. 2011. Vol. 47. Issue 3. P. 301-311.
65. Исаев С.А., Леонтьев А.И. Проблемы моделирования смерчевого теплообмена при турбулентном обтекании рельефа с лунками на стенке узкого канала // Инженерно-физический журнал. 2010. Т.83. №4. С.733-742.
66. Isaev S.A., Leonardi E., Timchenko V., Usachov A.E. Vortical investigation of heat transfer in microchannels with oval dimples // Heat Transfer Research. 2010. Vol. 41. No. 4. P. 413-424.
67. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Готовский М.А., Усачов А.Е., Жукова Ю.В. Анализ повышения теплогидравлической эффективности при движении трансформаторного масла в миниканале с однорядным пакетом сферических и овальных лунок на нагретой стенке // Теплофизика высоких температур. 2013. Т.51, №6. С.884-890.
68. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Корнев Н.В., Хассель Э., Чудновский Я.П. Интенсификация теплообмена при ламинарном и турбулентном течении в узком канале с однорядными овальными лунками // Теплофизика высоких температур. 2015. Т.53. №3. С.390-402.
69. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Гульцова М.Е., Попов Ю.А. Перестройка и интенсификация смерчеобразного течения в узком канале при удлинении овальной лунки с фиксированной площадью пятна // Письма в ЖТФ. 2015. Т.41. вып.12. С.89-96.
70. Isaev S.A., Schelchkov A.V., Leontiev A.I., Gortyshov Yu.F., Baranov P.A., Popov I.A. Tornado-like heat transfer enhancement in the narrow plane-parallel channel with the oval-trench dimple of fixed depth and spot area // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2017. Vol.109. P. 40-62.
71. Isaev S., Leontiev A., Chudnovsky Y. &Popov I. Vortex heat transfer enhancement in narrow channels with a single oval-trench dimple oriented at different angles to the flow // Journal of Enhanced Heat Transfer. 2018. Vol. 25. No.6. P.579-604.
72. Isaev S., Leontiev A. , Chudnovsky Y., Nikushchenko D. , Popov I. and Sudakov A. Simulation of vortex heat transfer enhancement in the turbulent water flow in the narrow plane-parallel channel with an inclined oval-trench dimple of fixed depth and spot area // Energies. 2019. Vol.12, No.1296. P. 1-24.
73. Isaev S., Gritckevich М., Leontiev А., Popov I. Abnormal enhancement of separated turbulent air flow and heat transfer in inclined single-row oval-trench dimples at the narrow channel wall // Acta Astronautica. 2019. Vol. 163 (Part.A). P. 202-207.
74. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Никущенко Д.В., Судаков А.Г., Усачов А.Е. Интенсификация отрывного течения в наклонных однорядных овально-траншейных лунках на стенке узкого канала // Инженерно-физический журнал. 2021. Т.94. №1. C.160-168.
75. Исаев С.А., Грицкевич М.С., Леонтьев А.И., Попов И.А., Судаков А.Г. Аномальная интенсификация турбулентного отрывного течения в наклоненных однорядных овально-траншейных лунках на стенке узкого канала // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. №5. С. 797-800.
76. Isaev S.A., Gritckevich M.S., Leontiev A.I., Milman O.O., Nikushchenko D.V. Vortex enhancement of heat transfer and flow in the narrow channel with a dense packing of inclined one-row oval-trench dimples // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 145 (118737). P. 1-13.
77. Исаев С.А., Грицкевич М.С., Леонтьев А.И., Мильман О.О., Никущенко Д.В. Ускорение турбулентного потока в узком облуненном канале и интенсификация отрывного течения при уплотнении однорядных наклоненных овально-траншейных лунок на стенке // Теплофизика и аэромеханика. 2019. Т.26. №5. 697-702.
78. Исаев С. А., Чулюнин А. Ю., Никущенко Д. В., Судаков А. Г., Усачов А. Е. Анализ аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена на стабилизированном участке узкого канала с однорядными наклоненными овально-траншейными лунками при использовании различных сеток и моделей турбулентности // Теплофизика высоких температур. 2021. Т. 59. № 1. С. 116-125.
79. Mironov A., Isaev S., Skrypnik A. and Popov I. Numerical and physical simulation of heat transfer enhancement using oval dimple vortex generators —Review and recommendations // Energies. 2020. Vol.13. 5243.
80. Исаев С.А., Баранов П.А., Леонтьев А.И., Попов И.А. Интенсификация ламинарного течения в узком микроканале с однорядными наклоненными овально-траншейными лунками // Письма в ЖТФ. 2018. Том 44, Вып. 9. С. 73-80.
81. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Мильман О.О., Судаков А.Г., Усачов А.Е., Гульцова М.Е. Интенсификация теплообмена при ламинарном вихревом течении воздуха в узком канале с однорядными наклоненными овальными лунками // Инженерно-физический журнал. 2018. Т.91. №4. С.1022-1034.
82. Isaev S.A., Leontiev A.I., Milman O.O., Popov I.A., Sudakov A.G. Influence of the depth of single-row oval-trench dimples inclined to laminar air flow on heat transfer enhancement in a narrow micro-channel // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 134. P. 338-358.
83. Исаев С.А., Мазо А.Б., Никущенко Д.В., Попов И.А., Судаков А.Г. Влияние на аномальную интенсификацию отрывного турбулентного течения угла наклона однорядных овально-траншейных лунок на стабилизированном
гидродинамическом участке узкого канала // Письма в ЖТФ. 2020. Том 46. Вып. 21. С.18-21.
84. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Мильман О.О., Никущенко Д.В., Попов И.А. Энергоэффективные поверхности с многорядными наклонными овально-траншейными лунками для воздушных конденсаторов // Известия РАН. Энергетика. 2020. № 4. С. 3-10.
85. Isaev S., Leontiev A., Gritskevich M., Nikushchenko D., Guvernyuk S., Sudakov A., Chung K.-M., Tryaskin N., Zubin M., Sinyavin A. Development of energy efficient structured plates with zigzag arrangement of multirow inclined oval trench dimples // Int. J. Thermal Sciences. 2023. Vol. 184. No.107988.
86. Isaev S. , Nikushchenko D. , Sudakov A., Tryaskin N., Iunakov L., Usachov A. and Kharchenko V. Numerical simulation of heat transfer enhancement in the paths of propulsion systems with single-row spherical and oval dimples on the wall // Energies. 2022. Vol. 15. No. 7198.
87. Исаев С.А., Гувернюк С.В., Никущенко Д.В., Судаков А.Г., Синявин А.А., Дубко Е. Б. Взаимосвязь аномальной интенсификации отрывного течения и экстраординарных перепадов давления в канавке на пластине при изменении угла наклона от 0 до 90° // Письма в журнал технической физики. 2023. Том 49. Вып. 15. С.39-42. DOI:
88. Исаев С.А., Судаков А.Г., Никущенко Д.В., Усачов А.Е., Зубин М.А., Синявин А.А., Чулюнин А.Ю., Дубко Е.Б. Тесты для валидационных задач аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена на структурированных поверхностях с экстраординарными перепадами давления // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2023. №.5. С.70-81.
89. Зубин М.А., Зубков А.Ф. Структура отрывного обтекания цилиндрической каверны на стенке плоского канала // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2022. №1. С.81-89.
90. Исаев С.А. Генезис аномальной интенсификации отрывного течения и теплообмена в наклонных канавках на структурированных поверхностях // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2022. №5. С.13-24.
91. Исаев С.А. Аэрогидродинамические механизмы интенсификации физико-энергетических процессов на структурированных энергоэффективных поверхностях с вихревыми генераторами // Теплофизика и аэромеханика. 2023. Т. 30. №1. С.83-88.
92. Isaev S.A., Leontiev A.I., Nikushchenko D.V., Kong D., Chung K.M., Sudakov A.G. Vortex heat transfer enhancement by energy-efficient structured plates with zigzag grooves for micro- and macro-scale energy and electronic devices // TPEAC 2021. Journal of Physics: Conference Series. 2022. Vol.2150. P. 012004. DOI:10.1088/1742-6596/2150/1/012004
93. Гувернюк С.В., Синявин А.А., Меснянкин С.Ю., Панин Д.Н., Чулюнин А. Ю. Специализированный тест для валидации вычислительных технологий моделирования аэродинамики большегрузных автомобилей с элементами управления отрывом // Отчет Института механики МГУ. 2015. № 5298. 54с.
94. Исаев С.А., Судаков А.Г., Никущенко Д.В., Усачов А.Е., Чулюнин А.Ю., Дубко Е.Б. RANS расчеты интенсивных отрывных и смерчевых течений на структурированных пластинах и стенках каналов в цифровых двойниках экспериментальных стендов Института механики МГУ и КазНЦ РАН // Вычислительный эксперимент в аэроакустике и аэродинамике: Девятая российская конференция. М., ИПМ им. Келдыша РАН, 2022. С.152-156.
95. Isaev S.A., Mikheev N.I., Dushin N.S., Goltsman A.E., Nikushchenko D.V. and Sudakov A.G. Vortex heat transfer enhancement on energy-efficient surfaces structured by inclined trench dimples // Journal of Physics: Conference Series. 2011. Vol. 2119. No. 012016.
96. Isaev S.A., Guvernyuk S.V., Mikheev N.I., Popov I.A., Nikushchenko D.V. Numerical and experimental study of abnormal enhancement of separated turbulent flow and heat transfer in inclined oval-trench dimples on the plate and on the narrow channel wall // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2039. No. 012009.
97. Isaev S.A., Popov I.A., Mikheev N.I., Guvernyuk S.V., Zubin M.A., Nikushchenko D.V., Sudakov A.G. Vortex heat transfer enhancement in the separated flow near structured dimpled surfaces // J. Phys. Conf. Series. 2021. Vol. 2057. No. 012002.
98. Isaev S.A., Leontiev A.I., Son E.E., Guvernyuk S.V., Zubin M.A., Mikheev N.I., Popov I.A., Nikuschenko D.V., Sudakov A.G. Anomalous intensification of separated flow and heat transfer in one and multiple row deep inclined oval trench dimples on the wall of a narrow channel and on the plate // Journal of Physics: Conference Series. 2021. Vol. 2088. No. 012018.
99. Menter F.R. Zonal two equation k-ю turbulence models for aerodynamic flows // AIAA Paper. 1993. No. 93-2906. 21p.
100. Menter F.R., Kuntz M., Langtry R. Ten years of industrial experience with the SST turbulence model // K. Hanjalic, Y. Nogano, and M. Tummers (Eds.) Turbulence, Heat and Mass Transfer 4, Begell House Inc., 2003.
101. Исаев С.А., Баранов П.А., Жукова Ю.В., Усачов А.Е., Харченко В.Б. Коррекция модели переноса сдвиговых напряжений с учетом кривизны линий тока при расчете отрывных течений несжимаемой вязкой жидкости // Инженерно-физический журнал. 2014. Т.87. №4. С.966- 979.
102. Isaev S. A. Experience of application of SST-model-2003 with correction on streamline curvature according to Rodi-Leschziner-Isaev approach for (U)RANS calculations of separated and vortex sub- and supersonic flows // AIP Conference Proceedings. 2018. 2027, P. 020015.1-7.
103. Ferziger J.H., Peri'c M. Computational Methods for Fluid Dynamics, 2nd ed.; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 1999.
104. Van Doormaal J.P., Raithby G.D. Enhancement of the SIMPLE method for predicting incompressible fluid flow // Numerical Heat Transfer. 1984. Vol. 7. No. 2. P. 147-163.
105. Leonard B.P. A stable and accurate convective modeling procedure based on quadratic upstream interpolation // Comp. Meth. Appl. Mech. Eng. 1979. Vol. 19. No.1. P. 59-98
106. Van Leer B. Towards the ultimate conservative difference scheme V. A second order sequel to Godunov's method // J. Comp. Phys. 1979. Vol. 32. P. 101-136
107. Rhie C.M., Chow W.L. A numerical study of the turbulent flow past an isolated airfoil with trailing edge separation // AIAA J. 1983. Vol. 21. P. 1525-1532.
108. Pascau A., Garcia N. Consistency of SIMPLEC scheme in collocated grids, V European Conference on Computational Fluid Dynamics ECCOMAS CFD 2010. Lisbon, Portugal, 2010, 12p.
109. Saad Y. Iterative methods for sparse linear systems, 2nd ed., Society for Industrial and Applied Mathematics, Philadelphia, 2003.
110. Demidov D. AMGCL: C++ library for solving large sparse linear systems with algebraic multigrid method. http://amgcl.readthedocs.org/
111. Seroshtanov V., Gusakov A. Gradient heatmetry and PIV investigation of heat transfer and flow near circular cylinders. Inventions. 2022; 7(3):80.
112. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Y., Mityakov A.V., Gusakov A.A., Grekov M.A., Seroshtanov V.V. Investigation of flow and heat transfer at the surface of a single circular cooling fin, 2018, 7 (4.13), 33-36.
113. Sapozhnikov S.Z., Mityakov V.Y., Mityakov A.V., Gusakov A.A., Zainullina E.R., Grekov M.A., Seroshtanov V.V., Bashkatov A., Babich A.Y., Pavlov A.V.. Gradient heatmetry advances. Energies. 2020; 13(23):6194.
114. Pavlov, A.V., Bobylev, P.G. & Sapozhnikov, S.Z. Gradient heatmetry in study of heat transfer during pool boiling of subcooled water and liquid with the addition of Al2O3 microparticles. Therm. Eng. 70, 194-202 (2023).
115. ISO/IEC Guide 98-3:2008 Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM: 1995)
116. Исаев С.А., Леонтьев А.И. Усачов А.Е. Численное исследование механизма вихревой интенсификации тепломассообменных процессов в окрестности поверхности с лункой // Инженерно-физический журнал. 1998. Т.71. №3. С.484-490.
117. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Баранов П.А., Пышный И.А. Численный анализ влияния на турбулентный теплообмен глубины сферической лунки на плоской стенке // Инженерно-физический журнал. 2003. Т.76. №1. С.52-59.
118. Исаев С.А., Леонтьев А.И., Щелчков А.В., Гульцова М.Е. Анализ перестройки струйно-вихревой структуры отрывного турбулентного течения в сферической лунке на стенке узкого канала при увеличении ее глубины и
интенсификации вторичного течения в ней // Инженерно-физический журнал. 2015. Т.88. №5. С.1260-2164.
119. Isaev S.A., Schelchkov A.V., Leontiev A.I., Baranov P.A., Gulcova M.E. Numerical simulation of the turbulent air flow in the narrow channel with a heated wall and a spherical dimple placed on it for vortex heat transfer enhancement depending on the dimple depth // Int. J. Heat and Mass Transfer. 2016. Vol.94. P.426-448.
120. Isaev S.A, Sapozhnikov S.Z., Nikushchenko D.V.,. Mityakov V.Yu, Seroshtanov V.V., Dubko E.B. Anomalous Enhancement of Vortex Heat Transfer in the Case of Separated Air Flow over an Inclined Groove in a Heated Isothermal Region of a Flat Plate. Fluid Dynamics ISSN PRINT: 0015-4628 ISSN ONLINE: 1573-8507, 2024. Vol. 59. P. 49-59.
121. С.А. Исаев, П. А. Баранов, Ю.Ф. Гортышов, С.В. Гувернюк, А.Б. Мазо, М.Ю. Смуров, А.Г. Судаков, А.Е. Усачов, В.Б. Харченко Аэродинамика утолщенных тел с вихревыми ячейками (Численное и физическое моделирование) Под ред. С.А. Исаева. - СПб. Изд-во Политех. ун-та, 2016. - 215 с.
122. Wilcox D.C. Reassessment of the scale-determining equation for advanced turbulence models // AIAA Journal, Vol. 26, No. 11, 1988. pp. 1299-1310.
123.Wilcox D.C. A two-equation turbulence model for wall-bounded and free-shear flows // AIAA Paper 1993-2905, 1993.
124. Г.В. Лепеш, А.Г. Лепеш, С.К Лунева Повышение эффективности теплообменных аппаратов путем применения вихревого эффекта. Издательство СПбГЭУ, Журнал Технико-технологические проблемы сервиса №4 (38) 2016.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.