Введение к работе
Актуальность работы определяется практической необходимостью иметь полный объем надежной экспериментальной информации для совершенствования расчетных моделей отрывных течений, имеющих место в ядерных реакторах, газовых турбинах, камерах сгорания, электронной аппаратуре и других устройствах теплоэнергетического оборудования.
Целью работы являются:
- получение экспериментальных данных дла создания новых и тестирования су
ществующих моделей турбулентности за обратным уступом в плоском канале;
- - выясненпе-'.причин аномального поведения максимальных значений пульсаций скороста и немонотонного роста поперечного размера свободного сдвигового слоя в области, отрыва потока;
- колячестпепяаа оценка границ характерных областей изучаемого течения, исс
ледование гидродинамики я теплоперепоса в области вторичного рециркуляционного
вихря;
Научная нозизна работы состоит з следующем:
-
Создана экспериментальная установка с автоматизированной системой измерений полей скорости и температуры на базе лазерного доплеровского анемометра и термометра сопротивления фирмы Dantec (Дания), позволившая с высоким пространственным разрешением получить поля турбулентных характеристик течения за обратным уступом в щелевом канале.
-
Предложены аппроксимационные зависимости для характерних точек осред-ненного поля скорости, которые позволили количественно оценить границы основного и вторичного рециркуляционных вихрей, а также координаты их центров.
-
Доказано существование второго максимума на профилях пульсационных характеристик скорости, причиной которого является поперечный конвективный перенос турбулентной энергии свободного сдвигового слря в зону основного рециркуляционного вихря. Показано, что именно он является причиной немонотонного роста размеров свободного сдвигового слоя и несовпадения положения максимумов пульсационных характеристик с точкой присоединения течения.
-
Совместный анализ полей скорости и температуры привел к выводу о том, что максимумы температурных характеристик, выявленных в угловой зоне уступа, своим существованием обязаны взаимодействию различных по температуре основного и вторичного рециркуляционных вихрей вдоль пх общей границы.
Практическая ценность работы определяется новыми представлениями о структуре течения в зоне отрыва, а также полным набором экспериментально полученных
величин, необходимых для тестирования существующих и разработки новых моделей
турбулентности. _ v
Апробация работы.
Результаты работы были представлены на российско-английском семинаре (Турбулентная конвекция, Москва, ИВТАН, 1989 г.), II минском международном форуме по тепло- и массообмену (Минск, 1992 г.), международной конференции (10th International Heat Transfer Conference, Brighton, UK, 1994), 1 российской национальной конференции по теплообмену (Москва, 1994 г.), а.также на двух школах молодых ученых и специалистов "Современные проблемы теплофизики'' (Украина, Ка-нев, 1989 г.), (Новосибирск, 1990 г.).
Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано б печатных работ, они использованы в 4 научно-технических отчетах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы. По объему работа состоит из 70 страниц, включая 95 рисунков и 1 таблицу по тексту диссертации. Библиография содержит 49 наименований.