Баскова О. О. Управління вихровим тепломасообміном в елементах енергетичного обладнання

Дисертаційна робота присвячена дослідженню впливу геометрії поверхні, значення числа Рейнольдса та неізотермічності в пристінній області на енергоефективність початкових ділянок труб з гофрованими вставками при перехідному режимі течії. Було досліджено виникнення та розвиток збурень в потоці в широкому діапазоні перехідних чисел Рейнольдса та їх вплив на теплообмінні процеси. Виявлено, що при певному співвідношенні безрозмірних довжин і амплітуд хвиль поверхні, віднесених до радіусу труби, гофровані вставки можуть бути як стабілізаторами течії на початковій ділянці труби, так і генераторами низькочастотних збурень при відповідному числі Рейнольдса, що призводить до раннього переходу до турбулентності та інтенсифікації тепловіддачі. Показано, що енергоефективність труб з гофрованими вставками «незагромаджуючого» типу можна визначати тільки через відношення чисел Нуссельта в трубі із гофрованою вставкою та в гладкій трубі, в зв’язку із тим, що додатковий опір труби із гофрованою вставкою «незагромаджуючого» типу не перевищує 7%, на відміну від гофрованих вставок «загромаджуючого» типу, де додатковий гідравлічний опір перевищує 15%. Визначено порогові значення довжини хвилі гофра і відповідної амплітуди, кута нахилу гофрування до вісі труби та довжини гофрованої ділянки для певного значення числа Рейнольдса, при яких досягається найбільша енергоефективність гофрованої вставки.