Теплоотдача при турбулентном течении жидкости в трубе в условиях резонансных колебаний расхода

Методом численного моделирования исследована теплоотдача при турбулентном течении сжимаемой жидкости в круглой трубе в условиях периодического изменения расхода во времени. Турбулентный перенос определялся по методике, основанной на релаксационных уравнениях для турбулентных напряжения, теплового потока и вязкости. Рассмотрено влияние на теплоотдачу различных режимных параметров – амплитуды колебаний, чисел Стокса, Рейнольдса, Прандтля, безразмерной длины трубы. Проанализировано сходство и различие процессов конвективного теплообмена в случаях пульсирующего течения сжимаемых капельной жидкости и газа, а также несжимаемой жидкости. Расчетным путем воспроизведено увеличение средней по периоду колебаний теплоотдачи в резонансных режимах, которое объясняется влиянием на турбулентный перенос пульсаций расхода с большими амплитудами и учитывается релаксационными уравнениями.