ИСТИНА

Рассматривается нестационарное обтекание и теплоотдача нагретого цилиндра, совершающего гармонические колебания в неограниченном потоке вязкой несжимаемой теплопроводной жидкости. Преследуется цель выявления закономерностей влияния частоты и амплитуды колебаний цилиндра на его гидродинамическое сопротивление и параметры теплопередачи при различных числах Рейнольдса и Прандтля. Используется бессеточный численный метод вязких вихре-тепловых доменов (ВВТД). Все расчеты выполнены на кластерах МГУ. Для неподвижного цилиндра при числах Re = 200∎500 основная доля теплоотвода приходится на первичный пограничный слой, а вклад задней части цилиндра в общее среднее число Нуссельта Nu менее 15%. С ростом числа Re первичный регулярный пограничный слой истончается, градиенты скорости, и температуры в нем возрастают и это приводит к увеличению теплоотдачи от лобовой поверхности цилиндра. Однако и вклад задней части цилиндра также возрастает и даже может превысить теплоотдачу в первичном пограничном слое. В случае колеблющегося цилиндра роль нестационарных эффектов теплопередачи, связанной с вторичными отрывами, будет еще более существенной. Соответствующих подтверждений в литературе не обнаружено, тем не менее, поперечные и продольные вибрации цилиндрических элементов теплообменников ∎ это нередкое явление, возникающее, например, из-за потери устойчивости равновесия упругих стержней при увеличении скорости теплоотводящей жидкости. Будет показано, что вибрации цилиндра могут приводить как к увеличению, так и к уменьшению суммарной теплопередачи в поток.