Метод пассивного управления потоком спутной струей, его гидродинамическая и теплофизическая эффективность при обтекании цилиндра, размещенного в канале с волнистыми стенками
Х.Ф. Ахмед, Ф.К. Малик, М.М. Хан
Столичный Университет науки и технологии, Исламабад, Пакистан
hfahmed_1996@outlook.com
Ключевые слова: снижение сопротивления, стабильность спутной струи, теплообмен, нейронные сети, коэффициент загромождения
Страницы: 371-388
Аннотация
Работа теплообменников с поперечными потоками для охлаждения цилиндров требует стабильной спутной струи за цилиндром для минимизации гидродинамического сопротивления, что обычно уменьшает эффектность теплообмена. Данная задача решается с помощью пассивного управления спутной струей в ламинарном потоке вокруг цилиндра: это достигается с помощью волнистой геометрии стенок канала. Влияние такой геометрии на теплообмен и сопротивление потоку изучалось для широких интервалов чисел Рейнольдса (Re = 20 - 200), параметра загромождения потока ( b = 0,5 - 0,8) и числа Прандтля (Pr = 0,25 - 100). Для указанных интервалов входных параметров было показано, что сопротивление потоку в случае канала с волнистыми стенками снижается минимум на ~ 36 % и максимум на ~ 95 % при соответствующей потере на ~ 8 % и ~ 40 % в эффективности теплообмена по сравнению с каналом с плоскими стенками. Гидродинамическая и теплофизическая эффективность потока в канале с волнистой геометрией по сравнению с плоской геометрией при параметре Pr = 0,744 усиливается на ~ 14 % для канала с b = 0,5 и на ~ 160 % для b = 0,9. Увеличение эффективности за счет волнистой геометрии обеспечивает правильный выбор между понижением гидродинамического сопротивления и снижением теплообмена.
|
