PT - JOURNAL ARTICLE
AU - Жданов В. Л., 
AU - Пустоход Е. А., 
AU - Чорный А. Д., 
TI - Интенсификация теплообмена в воздушном канале продольными вихрями
DP - 2025-01-09
TA - Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук
4100 - 10.29235/1561-8358-2024-69-4-297-306
SO - https://www.academjournals.by/publication/13250
AB - Представлены результаты численного моделирования интенсификации теплообмена в канале прямоугольного сечения (0,005 × 0,031) м длиной 0,175 м. Нижняя поверхность канала равномерно нагревается до 343 К, а ее охлаждение осуществляется воздушным потоком при двух значениях расхода Q = 0,0010044 и 0,00209 м3/c и температуре 293 К. Интенсификация теплообмена совершается вихревыми генераторами (ВГ), расположенными на нагреваемой и противоположной ей поверхностях канала. Вихревые генераторы состоят из двух прямоугольных пластин (высота пластин h = 0,002 м, длина l = 0,015 м), установленных по нормали к поверхности и под углом атаки α = 15° к потоку. Нижние ВГ генерируют пары продольных вихрей, которые формируют за пластинами общие потоки, направленные к нагретой стенке, а верхние пары вихрей генерируют общие потоки, направленные от стенки к центру канала. Взаимодействие продольных вихрей и создаваемых ими вторичных потоков с основным потоком усиливает смешение внутри канала и теплообмен с поверхностями. Исследование выполнено методом RANS в интервале чисел Рейнольдса 1200–2600, рассчитанных по высоте вихревого генератора и скорости потока на входе в канал. Показано, что тепловая мощность канала с вихревыми генераторами на нижней поверхности увеличивается по сравнению с аналогичной в канале с гладкими стенками на 17–23 % соответственно указанным расходам. При расположении ВГ на нижней и верхней поверхностях тепловая мощность возрастает на 27–32 %. Метод может найти практическое применение при разработке конструкций теплообменников для охлаждения малоразмерных источников тепловыделения или для обеспечения теплообмена в труднодоступных областях.