ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ И ТЕПЛОООБМЕНА В ГАЗОКАПЕЛЬНОМ ОТРЫВНОМ ТУРБУЛЕНТНОМ ПОТОКЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ МОДЕЛИ ПЕРЕНОСА РЕЙНОЛЬДСОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

摘要

Представлены результаты численного моделирования структуры течения, турбулентности и теплопереноса газокапельного потока после внезапного расширения трубы с использованием эйлерова подхода. Турбулентность газовой фазы моделировалась с применением модели переноса рейнольдсовых напряжений, модифицированной на случай присутствия частиц. Проведен сопоставительный анализ с результатами расчетов по двухпараметрической к-ε модели. Результаты, полученные с применением к-ε модели, дают завышенную величину теплообмена в отрывном потоке по сравнению с моделью переноса рейнольдсовых напряжений. Показано значительное увеличение теплообмена при добавлении испаряющихся капель в отрывное течение (более чем в 1.5 раза по сравнению с однофазным потоком при малой величине массовой концентрации капель M_(L1) ≤ 0.05). Добавление дисперсной фазы в турбулентный газовый поток приводит к незначительному увеличению длины рециркуляционной зоны. Хорошее согласие с экспериментальными данными говорит об адекватности разработанной численной модели.