Основы гидродинамики и теплообмена и их применения в практике

Основные выводы

Расчеты показывают, что более точное описание узкой пристенной зоны на базе ПРН-e моделей должно быть связано с поиском лучших аппроксиаций членов диффузии и перераспределения. Модель Элгобаши здесь имеет преимущества в корректности учета анизотропии течения и эффектов, связанных с малыми числами Рейнольдса. Однако численный алгоритм в этом случае является неэкономичным. Алгоритм, построенный на базе ПРН-L- модели, требует на 50% меньше времени в сравнении с остальными при получении установившегося решения. Видно также, что особенности внутренних течений достаточно корректно можно прогнозировать на основе ПРН-L-модели, учитывающих анизотропный характер турбулентности непосредственно у стенки и позволяющих воспроизводить эффекты смещения зон экстремальной интенсивности пульсаций вглубь потока, распада энергосодержащих вихрей и их восстановление, а также элементы перемежаемости.

Заключение

Как показывает вышеизложенный материал, практические результаты работы с современными моделями и модулями программ, методиками численного расчета сложных сдвиговых течений в трубах могут быть сведены к некоторым замечаниям. Так, основные выводы по анализу гидродинамики и теплообмена при турбулентных режимах течений в трубопроводных системах, трубах и каналах с короткими и протяженными участками показывают:

· более точное описание узких пристеночных зон на базе современных алгоритмов, ПРН-e моделей турбулентности должно быть связано с поиском лучших аппроксимаций членов диффузии и перераспределения.;

· Алгоритм, построенный на базе ПРН-L-модели, требует на 50% меньше времени в сравнении с остальными при получении установившегося решения. Видно также, что особенности внутренних течений достаточно корректно можно прогнозировать на основе ПРН-L-модели, учитывающих анизотропный характер турбулентности непосредственно у стенки и позволяющих воспроизводить эффекты смещения зон экстремальной интенсивности пульсаций вглубь потока, распада энергосодержащих вихрей и их восстановление, а также элементы перемежаемости;

· описанные алгоритмы надежны и эффективны в расчете течений с особенностью границ течения, включающих неоднозначные эффекты конвективного и диффузионного взаимодействия;

· интегральный масштаб турбулентности L, уравнение интенсивности пульсаций температур весьма корректны в предсказании механизмов смещения турбулентности, ее вырождения и последующего восстановления;

· детальный анализ проблем, встречающихся при моделировании внутренних течений и теплообмена жидкости со стенками канала вполне возможен на уровне полных транспортных уравнений для тонких параметров.

Литература

1. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Гл. ред. физ.- мат. л-ры, 1993. -848с.
2. Седов Л.И. Механика сплошных сред. Т.2. М.: Гл. ред. физ.- мат. л-ры, 1976. -576с.
3. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. М.: Физматгиз, 1963 В 2-х т. -584с.
4. Лурье М.В. Математическое моделирование процессов трубопроводного транспорта нефти, нефтепродуктов и газа: Уч. пос. – М. ФГУП Изд.-во “Нефть и газ” РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – 336с.
5. Хант Д.Н. Динамика несжимаемой жидкости. М. Мир, 1967. -183с.
6. Архипов В.А. Лазерные методы диагностики гетерогенных потоков. Учебное пособие. Томск: Изд–во ТГУ, 1987. -140с.
7. Харламов С.Н и др. Математические модели течения и теплообмена во внутренних задачах динамики вязкого газа. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1993. - 187с.

8. Бубенчиков А.М., Харламов С.Н. Математические модели неоднородной анизотропной турбулентности во внутренних течениях. -Томск: Изд.-во ТГУ, 2001. -448с.

9. Турбулентные сдвиговые течения 1/ Под ред. Ф. Дурста и др. М.: Машиностроение. 1982. -432c.

10. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. М.: Мир,1990. В 2-х т.

Учебное пособие

Сергей Николаевич Харламов

Подписано к печати

Формат 60х84/16. Бумага офсетная

Печать Riso. Усл. печ. л. 0,59. Уч.-изд. л. 0,53.

Тираж 150 экз. Заказ. Цена свободная.

Издательство ТГУ. Лицензия ЛТ № 1 от 18.10.10.

Типография ТГУ. 634050, Томск, пр. Ленина, 36.

Дата добавления: 2014-11-29