Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Отрывные течения в кавернах и их особенности .10
Глава 2. Экспериментальная установка и методы исследования 32
2.1. Аэродинамический стенд 32
2.2. Экспериментальные модели и условия проведение экспериментов 32
2.3. Измерительная аппаратура и обработка результатов 51
2.4. Оценка погрешностей измерения основных величин 52
Глава 3. Визуализация течения в каверне 54
3.1. Сажемасляная визуализация 54
3.2. Термографическая визуализация 58
Глава 4. Распределение давления на стенках каверны 62
Глава 5. Теплообмен в каверне и способы его интенсификации 78
5.1. Тестовые испытания моделей 78
5.2. Влияние изменения угла наклона стенок на теплообмен 82
5.3. Влияние степени турбулентности набегающего потока на теплообмен. 100
5.4. Влияние дополнительного интенсификатора на теплообмен 108
Заключение 120
Список используемых источников 121
Приложение 129
- Отрывные течения в кавернах и их особенности
- Экспериментальные модели и условия проведение экспериментов
- Термографическая визуализация
- Влияние изменения угла наклона стенок на теплообмен
Введение к работе
К настоящему моменту выполнено большое количество исследований гидродинамических и тепловых характеристик отрывных течений, обусловленных многочисленными техническими приложениями. Такой прикладной задачей, связанной с отрывом потока, является обтекание выемок, углублений и полостей. Резкое изменение геометрии поверхности за счет углублений часто встречается на различных летательных аппаратах, в обшивках кораблей, в проточных трактах компрессоров, турбин, камер сгорания, в каналах теплообмен-ных аппаратов и других технических устройствах. Присутствие выемок изменяет сопротивление и используется для управления потоком на аэродинамических поверхностях. Однако наряду с динамикой течения большой интерес представляет подробное изучение теплообмена при обтекании каверн. С одной стороны законы теплообмена в отрывных течениях изучены не достаточно подробно, с другой стороны они необходимы при расчёте и проектировании многих инженерных конструкций.
Отрыв потока жидкости или газа весьма важное и сложное явление, одно из многих характерных свойств вязкого течения. Основными особенностями отрывных течений при обтекании каверн являются значительные градиенты давления, искривление линий тока, высокий уровень турбулентных пульсаций скорости, в результате чего в отрывном течении наблюдается попеременное изменение направления скорости на противоположное, так называемое реверсирование потока. Классическая концепция отрыва потока связана с вязкостью, поэтому её часто называют "отрывом пограничного слоя". Отрыв пограничного слоя при обтекании каверны и его присоединение приводят к возникновению специфической структуры течения, существенно влияющей на теплообмен и сопротивление.
В проведенных многочисленных исследованиях течения в прямоугольной каверне широко рассмотрено влияние геометрии полости на структуру потока. В то же время исследования по изучению влияния угла наклона практически
отсутствуют, и этот вопрос до настоящего времени остался невыясненным. Также недостаточно изучено влияние внешней турбулентности.
Цель настоящей работы
Экспериментально исследовать отрывное течение в каверне с наклонными стенками.
Выяснить влияние геометрии полости (угла наклона боковых стенок) на аэродинамическую структуру течения и теплообмен.
Определить значения угла наклона боковых стенок, соответствующее максимуму средней теплоотдачи от каверны.
Экспериментально определить влияние степени турбулентности основного потока на динамические и тепловые характеристики.
Исследовать возможности управления теплообменом с помощью малых, на порядок меньших, чем глубина каверны, ребер вблизи кромок полости.
Актуальность работы
При конструировании машин и аппаратов часто возникает необходимость ослабить или усилить передачу теплоты, поэтому возможность управления теплообменом является очень важной задачей и до настоящего времени злободневной, так как позволяет защитить стенки проточных трактов от высокотемпературных потоков, облегчить конструкции, уменьшить материальные затраты. С этой точки зрения особый интерес представляет способ пассивной интенсификации теплообмена. Пассивные интенсификаторы теплообмена отличаются простотой изготовления и высокой надёжностью. Управление теплообменом за счёт геометрии поверхности, а именно в форме каверны с наклонными стенками, требует понимания структуры течения в полости, особенностей вихреоб-разования и выбора оптимального угла наклона. Течения в подобных энергетических установках как правило являются высокотурбулентными, поэтому
7 актуальной является также проблема воздействия высокой турбулентности на отрывные течения.
Научная новизна работы
Проведено систематическое экспериментальное исследование течения в каверне с переменным углом наклона боковых стенок. Отслежена эволюция течения при изменении в широком диапазоне угла наклона боковых стенок и числа Рейнольдса набегающего потока. Найдена взаимосвязь между геометрическими размерами каверны, а именно углом наклона боковых стенок, и распределением коэффициентов давления и теплоотдачи в полости. Установлено влияние степени внешней турбулентности на теплообмен. Определен оптимальный угол наклона боковых стенок, соответствующий максимуму теплоотдачи. Выявлены дополнительные условия интенсификации теплоотдачи в каверне за счет внесения возмущений в пристеночное течение в окрестности кромок каверны.
Практическая ценность работы
Уменьшение размеров и веса теплообменных аппаратов тесно связано с необходимостью интенсификации процесса теплопередачи. Одним из возможных применений результатов работы является выбор формы оребрения для компактных теплообменников. В работе на основе комплексного исследования течения в каверне показано, что, воздействуя высокотурбулентным внешним потоком и изменяя геометрию отрывного течения в выемке, можно эффективно управлять аэродинамикой и теплоотдачей отрывного потока. Полученные экспериментальные данные составляют основу инженерных методов расчета отрывных течений в схожих конфигурациях. Опытные данные могут использоваться для верификации расчетных методов теплообмена отрывных потоков.
Достоверность работы
8 Достоверность полученных экспериментальных данных определяется проведением тестовых опытов, анализом погрешностей измерения и подтверждается сопоставлением с имеющимися результатами других авторов.
В первой главе сделан обзор материалов, посвященных исследованию отрывных течений в кавернах. Рассмотрено влияние геометрических размеров каверны и предыстории потока на вихревые структуры и теплоперенос. Представлены некоторые особенности появления трёхмерных вихревых структур.
Во второй главе описана экспериментальная установка, методы исследования отрывных течений и оценка погрешности измерения. Подробно рассмотрены экспериментальные модели и проведен анализ выбора генератора турбулентности. В конце главы приведены параметры потока воздуха в канале перед каверной и диапазоны изменения параметров экспериментов, проведенных в работе.
Третья глава посвящена детальному описанию техники проведения са-жемасляной и термографической визуализации. Представлены результаты, демонстрирующие эволюцию течения в каверне при изменении угла наклона боковых стенок.
В четвертой главе приведены результаты экспериментального исследования распределения статического давления в каверне при изменении угла наклона боковых стенок.
В пятой главе представлены опытные данные по теплообмену в каверне и рассмотрены некоторые дополнительные способы его интенсификации. Особое внимание уделено изучению влияния на теплообмен повышенной степени турбулентности потока. Здесь же исследовано влияние предыстории потока на характеристики теплообмена в каверне и его интенсификацию.
Личный вклад. Работа выполнена в тесном соавторстве с Тереховым В.И. и Ярыгиной Н.И. Терехов В.И. является научным руководителем работы, ему принадлежит постановка задачи и обсуждение результатов. Ярыгина Н.И. осу-
9 ществляла руководство экспериментальной программой и принимала участие в обсуждении полученных результатов. Автору принадлежит разработка и создание экспериментальных участков, проведение тестовых и отладочных экспериментов, а также основного цикла экспериментов и их обработки. Апробация работы
Основные результаты исследований доложены и обсуждены на Всероссийских и Международных научно-технических конференциях: VII Международной конференции "Устойчивость течений гомогенных и гетерогенных жидкостей" (г. Новосибирск, 2000г.); IV и V Минском Международном форуме "Конвективный тепломассообмен" (г. Минск, 2000,2004г.); VI Всероссийской конференция молодых учёных "Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики" (г.Новосибирск, 2000г.); 12th International Heat Transfer Conference (Grenoble, 2002); XXVI Сибирском теплофизическом семинаре (г. Новосибирск, 2002г.); Третьей российской национальной конференции по теплообмену (г. Москва, 2002г.); 10th International Symposium on Flow Visualization (Kyoto 2002). Публикации
Всего по теме диссертации опубликовано 12 работ: из них 2 научные статьи в рецензируемом издании, вошедшем в перечень, рекомендованный ВАК; 1 в научном зарубежном журнале; 7 зарубежных и отечественных научных конференций; 2 в сборниках научных трудов. Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения. Общий объем диссертации составляет 132 страницы, включая 81 рисунок и 31 таблицу. Список используемых источников содержит 77 наименований.
Работа выполнялась в лаборатории термогазодинамики Института теплофизики СО РАН. Автор выражает благодарность всем сотрудникам лаборатории за поддержку и оказанную помощь.
Отрывные течения в кавернах и их особенности
Обтекание каверны - это типичный случай отрывного течения. С отрывом потока от твёрдых стенок приходится иметь дело во всех отраслях техники, связанных с течением жидкости или газа: гидротехнике, транспортировке жидкостей и газов, гидравлических и газовых машинах, судостроении, авиации и ракетной технике. В большинстве случаев отрыв потока явление нежелательное, так как сопровождается вибрациями, увеличением сопротивления, интенсификацией теплоотдачи, ухудшением рабочего процесса и т.д. В некоторых случаях его создают специально, например, для улучшения процессов смешения и горения, а также для интенсификации теплоотдачи в теплообменниках различного назначения.
При отрыве потока происходит потеря энергии. Отрыв потока обусловлен взаимодействием эффектов вязкости и градиента давления. Необходимым условием отрыва потока является превалирование положительного градиента давления над влиянием вязких ламинарных или турбулентных явлений. В отсутствии одного из этих факторов поток не отрывается.
Точка, в которой градиент скорости равен нулю - точка отрыва. В точке отрыва напряжение трения обращается в нуль, или другими словами силы трения исчезают. В точке за отрывом под действием положительного градиента давления возникает возвратное течение, в котором нарастает новый пограничный слой. Сорвавшийся сдвиговый слой под действием положительного градиента давления расширяется и достигает стенки в точке присоединения.
К первым работам в этой области относятся экспериментальные исследования Рошко [70] и Тани и др. [73], проведенные с целью изучения вихреобразования и основных гидродинамических характеристик течения в прямоугольной открытой полости при обтекании ее потоком. Чарвет и др. [55, 56] исследовали аэродинамические и тепловые характеристики для каверны, обтекаемой дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками. Куросаки и др. [66] рассмотрели вопросы теплообмена, основываясь на данных по массообмену в двумерной полости.
Влияние соотношения между Ни L рассматривалось в работе [11]. В экспериментах использовалась квадратная каверна с размерами #=1=50 мм и размахом =690 мм. На рис. 1.2 схематично представлена картина линий тока в каверне, полученная в работе на основе сажемасляной визуализации. Далее поток образует отчётливо выраженное вихревое движение с подвижным центром, а представленное фиксированное положение является результатом осреднения картины течения. Авторы указывают на определённую цикличность выноса масс газа из пределов каверны, которая повторяется с интервалом 2-3 оборота вихря. Это свидетельствует о механизме массооб-мена между полостью и внешним потоком, обусловленным нестационарностью течения.
К важным параметрам относится и относительное удлинение каверны -отношение размаха к ее ширине S/L. Этот параметр определяет, какое течение реализуется в полости: трёхмерное или двумерное. Наличие трёхмерных вихревых структур в кавернах различной геометрии подтверждается многими работами [16,25,61,67]. Эффекты трёхмерности течения в кавернах малого удлинения в большей степени объясняются подтормаживающим влиянием торцевых стенок [3,4], так как при S/L 10 течение носит чисто двумерный характер.
В работе Мола и Иста [67] проводилось экспериментальное исследование структуры потока в прямоугольной каверне в зависимости от соотношений Н, L и S. Проведённые сажемасляная визуализация и измерение статического давле 14 ния доказали существование устойчивого трёхмерного течения в кавернах с небольшим отношением размаха к ширине S/L.
Визуализация течения показала две интересные особенности - линия присоединения на дне не является прямой по размаху. К тому же она может быть несимметричной относительно центрального сечения. Структура вихрей представляет собой ряд ячеек, каждая из которых является зеркальным отражением предыдущей, и во все них отмечается трёхмерный характер вихреобразования. При этом в зависимости от отношения S/L существуют две возможные конфигурации для различных групп ячеек, как симметричные, так и несимметричные. При уменьшении размаха, путём помещения торцов, перегораживающих каверну, структура течения принципиально не изменялась, менялось лишь количество ячеек. При S/L=9 и #/1,=0,5 получена относительно миделевого сечения несимметричная картина течения, состоящая из 5 ячеек, а при дальнейшем уменьшении S/L из 4 и 3.
Экспериментальные модели и условия проведение экспериментов
Для проведения комплексного исследования течения в полостях небольшого удлинения с наклонными стенками были изготовлены экспериментальные модели для: 1) сажемасляной визуализации; 2) термографической визуализации; 3) измерения распределения давления; 4) исследования теплообмена.
Установка каверны в рабочем канале толщиной 10 мм, а дно из оргстекла, толщиной 5 мм. Модель каверны устанавливалась на дно канала аэродинамической трубы между двумя обтекателями, рис. 2.3а, или вертикально на боковой крышке канала, рис. 2.36. Для получения картин течения на дне каверны смесь осветительного керосина (ТУ 3840158-10-90) и черной типографской офсетной краски 2527-02А (ТУ 29-02-1161-93) наносилась на оргстекло. Консистенция смеси керосина и краски подбиралась опытным путём для получения более чётких линий тока. Далее каверна закрывалась крышкой, и устанавливался стационарный режим течения, после чего крышка быстро убиралась. Для получения картин вихреобразования на наклонных стенках и торцах они были обклеены прозрачной плёнкой. Смесь керосина и краски вносилась в полость каверны шприцем. Визуализация на торцах проводилась при вертикальном положении каверны (рис. 2.36). Полученные таким образом картины через сканер переводились в электронный вид и в дальнейшем обрабатывались на компьютере.
Термографическая визуализация Для проведения визуализации температурного поля внутри каверны была изготовлена модель с нагреваемыми боковыми стенками и дном. Боковые стен ки каверны могли устанавливаться на один из следующих углов наклона Z(p=90, 80, 70, 60, 45, 30, (рис. 2.2). Полость модели каверны образована пе редней и задней наклонными стенками, торцами и дном, соединёнными резьбо вым соединением. Возможность установки различных углов наклона боковых стенок достигнута за счёт размеченных отверстий на торцевых стенках, (рис. 2.4). При такой схеме сборки для всех углов наклона используются одни и те же дно и наклонные стенки. Дно и наклонные стенки изготовлены из 20 милли $ метрового текстолита, торцы из 10 миллиметрового гетинакса.
Поверхность боковых стенок и дна нагревалась электрическим ленточным нагревателем при условии q„ — const. Нагреваемая поверхность состоит из по 36 следовательно соединённых полосок стальной фольги, толщиной 35 мкм и шириной 30 мм, окрашенных чёрной краской ПФ. Нагреватель приклеен к поверхности эпоксидным клеем. Для равномерного прогрева полоски по ширине электрический ток подводится к ней через медную шину шириной 3 мм (рис. 2.5).
Под нагревателем в поверхность дна и одной из наклонных стенок установлены 65 хромель-копелевых термопар. Они использовались для привязки получаемых термографических картин к реальным температурам. По этим полям в дальнейшем рассчитывалось поле коэффициентов теплоотдачи по всей нагреваемой поверхности, в основном на дне полости. Диаметр хромель-копелевых проводов составлял 0,2 мм. Каверна симметрична, поэтому, перевернув её на 180 можно снять показания в 119 точках. Термопары разбиты по сечениям, их суммарное расположение за два положения модели показано на рис. 2.8. Для оценки утечек тепла через пластину с обратной стороны были заделаны 8 термопар.
Все термопары распаяны на четыре 50-штырьковых разъёма. Распределение э.д.с. на поверхности нагревателя фиксировалось при помощи цифрового милливольтметра ФЗО и далее с использованием тарировочного коэффициента переводилось в температуру. Опрос термопар проводился через 20-позиционный переключатель.
Для проведения экспериментов по определению полей давления были изготовлены 6 моделей (для каждого из углов ф) с одним общим съемным дном. Модели изготовлены из 10 мм-гетинакса. В модель заделаны отборы статического давления диаметром 0.8 мм. Общее количество приёмников давления для каждого угла различно, максимальное их число приходится на угол 30 - 79 шт., минимальное на 90 - 71 шт. Приёмники давления разбиты на сечения, схема их размещения показана на рис. 2.9.
В экспериментах каверна стояла вертикально на боковой стенке канала, рис. 2.3.6. Для того чтобы за один раз можно было снять, как можно больше показаний, был изготовлен манометр с общим числом 82 трубки. Показания с манометра снимались с помощью цифрового фотоаппарата Nikon, далее показания с фотографии оцифровывались по специальной программе.
Термографическая визуализация
В продолжение сажемасляной визуализации течения в каверне, с помощью тепловизора была проведена термографическая визуализация, которая дополнила и уточнила некоторые особенности вихреобразования в каверне. Визуализация была проведена для тех же углов /ф = 90, 80, 70, 60,45, 30 и скоростей [/=10, 20, 30 м/с (ReH=3.9-104, 7.9-104, 1.2-105) что и саже-масляная визуализации. Распределение абсолютной температуры to в каверне Из рисунка видно, что все термограммы свидетельствуют о трёхмерном характере течения в каверне, причём бывают как симметричными так и не симметричными относительно миделевого сечения. Снижение температуры в районе торцевых стенок на всех картинах является следствием того, что они не нагревались. Угол ф=90: области с максимальной температурой находятся в районе переднего вторичного вихря и расположены ближе к передней стенке. Картина распределения температуры симметрична при Яен = 3.9-104, 7.9-104 и несимметрична при Ren= 1.2-105, где заметен распад одноячейковой структуры. Угол ф=80: наблюдается несимметричное распределение температуры при всех числах Рейнольдса. Области с повышенной температурой находятся ближе к передней стенке в районе переднего вторичного вихря, но смещены в левую по потоку сторону. Угол ф=70: полученная картина хорошо согласуется с сажемасляной визуализацией.
Внизу задней стенки виден нормальный к поверхности вихрь, а основной вихрь на дне состоит из двух ячеек разделенных перетоком от задней стенки. Картины распределения симметричны при всех числах Рейнольдса, максимальные значения приходятся на передний вторичный вихрь. Угол ф=60: картина похожа на угол 70, но основной вихрь на дне состоит из одной ячейки. В области переднего вторичного вихря зафиксированы две застойные области, полученные ранее, на них приходятся максимальные значения температуры.
Распределение симметрично при всех числах Рейнольдса. Угол ф=45: замечено небольшое нарушение симметрии на дне и задней стенке. Максимальные значения температуры теперь приходятся на два нормальных к поверхности вихря зафиксированных сажемасляной визуализацией и расположенных на передней стенке. Угол ф=30: картина незначительно отличается от угла 45, и так же несимметрична при всех числах Рейнольдса. По проведенной визуализации можно отметить следующее: 1). Результаты термографической визуализации в целом соответствуют данным, полученным сажемасляным методом. 2). Подтверждён трёхмерный характер течения в каверне [61,67]. 3). Уменьшение угла наклона боковых стенок приводит к перестройке течения и изменению структуры течения основного вихря от одноячеиковои к двухячейковой при угле ф=70 и обратно. 4). Самая высокая температура для всех углов приходится на угол ф=70, на котором зафиксирована неустойчивость течения.
Приемники статического давления, расположенные на передней и задней боковых стенках и дне каверны, разбиты на 6 сечений, как это показано на рис. 2.9. Сравнение коэффициентов давления в миделевом сечении для случая квадратной каверны, H=L, с результатами других авторов показано на рис. 4.1. Полученные данные хорошо согласуются с существующими в литературе результатами, как по дну [49], так и по всему миделевому сечению [47]. На рис. 4.2 представлены опытные данные по коэффициенту давления в миделевом сечении квадратной каверны при разных скоростях набегающего потока. Как видно, опытные данные, полученные при различных скоростях, хорошо обобщаются, что говорит об автомодельности коэффициента давления по числу Рейнольдса.
Влияние изменения угла наклона стенок на теплообмен
Рассмотрим подробнее особенности теплообмена в квадратной каверне. При угле наклона боковых стенок Z(p=90 в полости каверны находится 146 термопар, разбитых по 17 сечениям (рис. 2.15), что позволяет рассматривать распределение локальной теплоотдачи в таком же количестве точек. Характерное распределение отображено в виде точек в измерительных сечениях, рис. 5.4.а, и в виде температурного распределения по поверхности, рис. 5.4.6. На рис. 5.4 заметно волнообразное изменение локальных коэффициентов теплоотдачи по размаху, что говорит о влиянии трехмерности потока, обнаруженном при визуализации. Наибольший вклад в общий уровень теплообмена вносит задняя стенка.
Подробное представление коэффициентов теплоотдачи дано на рис. 5.5, где отдельно показано каждое сечение при всех скоростях. Для наглядности графики имеют разную шкалу по оси ординат. Номера графиков соответствуют номерам сечений термопар на рис.2.12.
Максимальный уровень теплоотдачи приходится на заднюю стенку каверны. В миделевом сечении у задней верхней кромки при наибольшей скорости он составляет атах=235 (Вт/м2К), а при наименьшей скорости атах=40 (Вт/м К). Минимальное значение для наибольшей скорости, 0 ,,=60 (Вт/м К), приходится на миделевое сечение на дне, ближе к передней стенке. При мини-мальной скорости 0 ,,=15 (Вт/м К).
В распределении теплоотдачи на задней стенке заметно незначительное проявление трёхмерного характера, в сечениях 12, 13, 15, 16 происходит пони жение значений в направлении торцев. В сечении по размаху 17 линия распре деления практически прямая, значения немного увеличиваются ближе к торцам, но это связано с тем, что торцевые стенки не нагреваются. Значения теплоот дачи довольно сильно уменьшаются по направлению от кромки задней стенки ко дну.
Наибольшие значения теплоотдачи на дне приходятся на его половину, расположенную ближе к задней стенке, рис. 4.4, и соответствующую области основного вихря. В направлении от задней стенки к передней теплоотдача повышается до точки присоединения потока, которая находится примерно на расстоянии 1-50 мм или 0.8 x/L, ей соответствуют максимальные значения. В дальнейшем происходит постепенное снижение значений, причём минимум расположен на/,-8 мм или -0.1 x/L.
Картина распределения теплоотдачи на передней стенке напоминает картину на дне, за исключением начальных сечений. В направлении от дна к верхней кромке происходит повышение значений (соответствует Ср 0, рис. 4.4) до точки L-50 мм или -0.8 x/L, в ней Ср=0, и понижение до точки 1.-20 мм или 0.3 x/L, соответствующей границе вторичного вихря. В этой точке значения минимальны. Далее наблюдается рост значений и достижения максимума теплоотдачи на передней кромке. Линия распределения по размаху прямая при небольших скоростях и искривляется при увеличении скорости. Появляются две вогнутые вниз области, симметричные относительно середины, с плавным между ними переходом.
Для того чтобы проследить, какое влияние на теплообмен в каверне оказывает увеличение скорости, рассмотрим график зависимости локальных коэффициентов теплоотдачи от безразмерной координаты в миделевом сечении по всем трём стенкам (рис. 5.6). В дальнейшем для оценки уровня теплоотдачи в кавернах с наклонными стенками подсчитывались среднеинтегральные значения коэффициентов теплоотдачи именно в этом сечении. Это связано с тем, что при больших углах наклона увеличивается площадь боковых стенок, и простое осреднение было бы неточным.
Рассмотрим, как соотносится друг с другом уровень теплоотдачи в каверне отдельно на каждой из трёх нагреваемых стенок. Для этого был построен график зависимости среднего числа Нуссельта, рассчитанного отдельно для каждой стенки, от числа Рейнольдса ReH (рис. 5.7). Для расчёта числа Nucp использовались среднеинтегральные значения коэффициентов теплоотдачи в ми-делевом сечении на каждой стенке. На графике приведены данные Hiwada и др. [61] для случая прямоугольной каверны с формпараметром Ш 0.66. Средний уровень теплоотдачи по всей поверхности в работе [61] выше, чем полученный в настоящей работе на =15.8 %, по поверхности задней стенки на =17 %, по поверхности передней стенки и дна =17.5 %. По данным Hiwada и др. различия между значениями на каждой стенке приблизительно одинаковы при всех числах Рейнольдса.
Общий уровень теплоотдачи в каверне по сравнению с пластиной снижается, как это следует из результатов на рис. 5.8. В среднем разница между значениями Nucp для #=0 и H=L составляет -100 %. На данном графике нанесены также расчётные значения Nu для турбулентного режима, предложенные авторами [49,61]. В случае пластины Я=0, опытные данные располагаются близко к корреляции Ямамото [49] для турбулентного режима течения, и угол наклона близок к w=0.8. Для квадратной каверны H=L экспериментальные данные лежат ближе к зависимости, предложенной [61], где показатель степени при числе Рейнольдса равен и=2/3, что говорит о преобладании в отрывном потоке механизма диффузионного переноса кинетической энергии турбулентности. Чтобы проследить изменение распределения теплоотдачи в каверне при уменьшении угла наклона боковых стенок, кратко рассмотрим каждый угол в отдельности.
