Теплообмен в отрывной зоне, расположенной вверх по потоку перед носками боковых блоков

Вверх по потоку на расстоянии примерно 1- 1,5 диаметров бокового блока на цилиндрической поверхности располагается зона отрыва пограничного слоя, вызванная сложной системой скачков уплотнения перед носками боковых блоков. Давление в ней значительно ниже, чем высоконапорной струйке и, как подтвердили эксперименты, среднее его значение определяется в соответствии с формулами для давления на плато [5], [7]

(11)

Следует отметить, что число Рейнольдса Re_опр∞, зависит от параметров в невозмущенном потоке перед зоной отрыва скорости U_∞, и определяющей температуры, вязкости и плотности в невозмущенном потоке

,,(11а)

На рисунке 3.3.1 зона отрыва, расположенная между двумя ножками l- скачка, показана в виде большого вихря. На поверхности центрального блока, покрытой отрывной зоной, где течение представляет собой крутящийся вихрь с радиусом, примерно равным расстоянию от центрального блока до оси бокового блока h, можно использовать методику расчета коэффициента теплообмена для обтекаемой пластины с Х_эфф = h. Максимальное значение коэффициента теплообмена в вихревом течении реализуется, если скорость вихря равна максимально возможной, а именно скорости звука, соответствующей температуре в вихревом течении. Поэтому в первую очередь следует определить температуру торможения в вихревом течении. Она определяется в соответствии с данными исследователей отрывных течений [6] по формуле (12). При этом следует учесть, что в протяженной вихревой зоне происходят потери температуры торможения потока Т_0∞ как вследствие теплообмена поверхностью конструкции с температурой T_w, так и вследствие нарастания толщины пограничного слоя и участия в вихревом течение струек тока с меньшей температурой торможения, чем Т_0∞.

Дата добавления: 2014-01-07