Гидродинамика и теплообмен ламинарного потока газа во вращающемся цилиндрическом канале

Abstract

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.05 - Теоретические основы теплотехники. В диссертации методом локального интегрирования получен алгебраический аналог уравнений сохранения импульса энергии и уравнения для давления. На их основе разработан алгоритм и программы для решения трехмерной нестационарной системы дифференциальных уравнений с частными производными параболического и эллиптического типов. В результате решения задачи о ламинарном течении жидкости во вращающемся канале получены сведения об особенностях формирования аксиальных, радиальных и угловых скоростей для нестационарных потоков. Показано, что в ламинарном потоке жидкости во вращавшемся канале в пристенной зоне радиальная скорость движения жидкости направлена к оси канала. Показано, что поле давлений ламинарного потока жидкости во вращающемся канале претерпевает лишь незначительные количественные изменения в пристенной зоне и на оси канала в сравнении с установившимся ламинарным потоком. Показано, что при формировании полей температур в начальный момент времени процесс переноса тепла определяется кондуктивным механизмом и не зависит ни от скорости течения жидкости, ни от скорости вращения канала. Интенсивность конвективного переноса тепла в установившемся потоке не зависит от скорости вращения канала и определяется числом Пекле и расстоянием от входа в канал.