ИСТИНА

Исследуется нестационарное обтекание и теплоотдача нагретого цилиндра, совершающего вынужденные поперечные колебания в неограниченном потоке вязкой несжимаемой теплопроводной жидкости. Преследуется цель выявления закономерностей влияния частоты и амплитуды поперечных колебаний цилиндра на его гидродинамическое сопротивление и параметры теплопередачи при различных числах Рейнольдса и Прандтля. Математическое моделирование осуществляется с помощью бессеточного численного метода вязких вихре-тепловых доменов (ВВТД1), позволяющего строить численные решения нестационарных двумерных уравнений Навье-Стокса и теплопроводности в неограниченных областях с точным выполнением граничных условий на бесконечности и на поверхности тел. Осуществлена адаптация вычислительных кодов ВВТД для удаленного запуска на высокопроизводительных вычислительных установках МГУ и РАН, выполнен цикл параметрических расчетов в диапазоне чисел Рейнольдса 200-10000. Приведено сравнение результатов расчета с известными экспериментальными данными, получено хорошее согласование по осредненным термогидравлическим характеристикам. Выявлен диапазон параметров задачи, в котором рост частоты колебаний приводит к существенному увеличению теплообмена. Результаты работы и их дальнейшее обобщение на случай совместного обтекания систем колеблющихся нагретых цилиндров будут полезны для решения вопросов оптимизации теплообменных устройств, содержащих пучки поперечных труб.