Влияние пульсаций плотности в поле силы плавучести на теплообмен и турбулентное течение жидкости в вертикальной трубе при сверхкритических давлениях

Рассчитаны режимы ухудшенной теплоотдачи (с пиками температуры стенки) при турбулентном подъемном и опускном течении в вертикальной, а также в горизонтальной круглой трубе диоксида углерода при сверхкритическом давлении. Для расчетов использовалась система уравнений движения, неразрывности и энергии, записанных в приближении узкого канала. Решение этих уравнений проведено методом конечных разностей. Модель турбулентных напряжения и теплового потока учитывает влияние пульсаций плотности в поле силы плавучести и при наличии термического ускорения потока. Рассмотрены режимы с малым влиянием силы плавучести. Результаты расчетов изменения вдоль трубы температуры стенки и коэффициентов сопротивления хорошо согласуются с экспериментальными данными. Дано объяснение причин возникновения пика на распределении температуры стенки вдоль трубы в области, где температура жидкости близка к псевдокритической температуре.