Ламинарное пульсирующее течение на начальном участке плоского канала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложен метод решения задачи о пульсирующем квазистационарном течении в канале, основанный на использовании результатов расчета для стационарного течения. Данный подход применим при невысокой относительной частоте колебаний (для чисел Вомерсли меньше единицы). Решение системы стационарных уравнений движения и неразрывности на начальном участке плоского канала проведено методом конечных разностей с помощью итерационной неявной безусловно устойчивой схемы. Исследованы гидродинамические характеристики развивающегося пульсирующего ламинарного течения в плоском канале. Представлены результаты расчетов продольной составляющей скорости, чисел Пуазейля, Эйлера в зависимости от относительной амплитуды колебания средней по сечению скорости А и безразмерной длины канала. Получено, что при значениях А, превышающих единицу, осредненные по периоду коэффициенты гидравлического сопротивления и сопротивления трения вблизи входа в канал значительно выше, чем эти величины при стационарном течении. Показано, что для осуществления пульсирующего течения с большими амплитудами колебаний необходимо создать средний по времени перепад давления примерно в три раза выше (при А = 5), чем для стационарного течения.

Об авторах

Е. П. Валуева

Национальный исследовательский университет “Московский энергетический институт”

Email: ep.valueva@gmail.com
Россия, Москва

В. С. Зюкин

Национальный исследовательский университет “Московский энергетический институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: ep.valueva@gmail.com
Россия, Москва

Список литературы

  1. Валуева Е.П., Пурдин М.С. Гидродинамика и теплообмен при пульсирующем с большими амплитудами ламинарном течении в каналах // Теплофизика и аэромеханика. 2018. Т. 25. № 5. С. 735.
  2. Валуева Е.П., Пурдин М.С. Теплообмен при ламинарном течении в прямоугольных каналах // Теплофизика и аэромеханика. 2016. Т. 23. № 6. С. 893.
  3. Ray S., Ünsal B., Durst F. Development Length of Sinusoidally Pulsating Laminar Pipe Flows in Moderate and High Reynolds Number Regimes // Int. J. Heat Fluid Flow. 2012. V. 37. P. 167.
  4. Валуева Е.П., Зюкин В.С. Теплообмен на начальном гидродинамическом участке плоского канала с граничными условиями первого рода при ламинарном пульсирующем течении // ТВТ. 2022. Т. 60. № 1. С. 56.
  5. Валуева Е.П., Гаряев А.Б., Клименко А.В. Особенности гидродинамики и теплообмена при течении в микроканальных технических устройствах. М.: Изд. дом МЭИ, 2016. 138 с.
  6. Валуева Е.П., Пурдин М.С. Пульсирующее ламинарное течение в прямоугольном канале // Теплофизика и аэромеханика. 2015. Т. 22. № 6. С. 761.
  7. Bodoia J.R., Osterle J.F. Finite Difference Analysis of Plane Poiseulle and Coutte Flow Developments // Appl. Sci. Res. 1961. V. 10. P. 265.
  8. Durst F., Ray S., Ünsal B., Bayoumi O.A. The Development Lengths of Laminar Pipe and Channel Flows // ASME J. Fluids Eng. 2005. V. 127. P. 1154.
  9. Joshi Y., Vinoth B.R. Entry Lengths of Laminar Pipe and Channel Flows // J. Fluids Eng. 2018. V. 140. № 6. P. 061203.
  10. Atkinson B., Brocklebank M.P., Card C.H., Smith J.M. Low Reynolds Number Developing Flows // AlChE J. 1969. V. 15. № 4. P. 548.

Дополнительные файлы


© Е.П. Валуева, В.С. Зюкин, 2023