О.А.Гуржій, О.В.Шалденко Числове моделювання процесів теплопередачі в мікроканалах складної геометрії при ламінарній течії в'язкої рідини |
Прикладна гідромеханіка, Том 18 (90) № 2, (2016) |
| Розглянуто задачу теплопередачі з зовнішнього нагрітого тіла в однорідний, в'язкий рідкий теплоносій, що рухається всередині прямолінійного і зигзагоподібного микроканалів у наближенні малих чисел Рейнольдса Re. Задачу розв'язано чисельно в термінах "функція току-завихореність" з використанням простого явного методу для розв'язку рівняння переносу завихреності й рівняння теплопередачі з різницями проти потоку і рівняння Пуассона для функції току з використанням методу послідовної верхньої релаксації. Чисельне моделювання показало, що зигзагоподібний мікроканал при стаціонарному режимі в області значень чисел Рейнольдса Re<30...40 має збільшені усереднені рівні теплових потоків за рахунок утворення циркуляційних зон в кутових областях течії, утворення локалізованих вихрових структур і зміщення потоку при зміні напрямку течії. Показано, що для всього діапазону значень осьових швидкостей теплоносія різниця тисків, яку необхідно прикладати до зигзагоподібного мікроканалу, більша за відповідні значення для прямолінійного мікроканалу. Встановлено, що в області значень чисел Рейнольдса Re<30...40 зміна геометрії мікроканалу не призводить до збільшення усереднених рівнів теплових потоків із зовнішнього середовища в рідкий теплоносій. |
|
КЛЮЧОВI СЛОВА: теплопередача, усереднений рівень теплових потоків, в'язка рідина, чисельний розв'язок, мікроканал |
| МОВА ТЕКСТУ: російська |