Введение к работе
Актуальность работы. Каналы с продольной кривизной широко распространены в камерах сгорания, в сопловых и рабочих лопатках турбин ГТД и ГТУ и других технических устройствах. Специфической особенностью обтекания выпуклых поверхностей является консервативное воздействие центробежных массовых сил на поток. Массовые силы подавляют процессы турбулентного переноса у стенки, ослабляя тем самым конвективный теплообмен в пристенной области. Нанесение на выпуклую поверхность поперечных выступов позволит турбулизировать эту область. Поперечные .выступы в качеств пристенных турбу.чиззторов отличаются выгодным соотношением роста теплоотдачи и гидравлического сопротивления, а также технологичностью изготовления. Обтекание выступов характеризуется сложной картиной отрыва и присоединения потока, возникновением рециркуляционных зон. В поле массовых сил процессы за выступами еще более усложняются и в настоящее время не могут быть предсказаны теоретически. Опубликованные результаты исследований течений в каналах с поперечными выступами позволяют ожидать положительного эффекта от использования на выпуклых поверхностях. Однако для выработки научно обоснованной картины совместного воздействия на поток поперечных выступов и продольной кривизны выпуклой поверхности, разработки инженерного метола расчета теплоотдачи в этих условиях требуются экспериментальные исследования.
Цель работы состоит в разработке научно обоснованных рекомендаций по расчету коэффициентов теплоотдачи на выпуклой поверхности при интенсификации теплообмена поперечными выступами.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующем: 1. Впервые получены опытные данные по совместному воздействию на
теплоотдачу продольной кривизны выпуклой поверхности и
поперечных выступов. ........ ?. Впервые установлен факт превалирующего воздействия поперечных
выступов над воздействием центробежных сил в процессах
теплопереноса около выпуклой поверхности. 3 Впервые исследована структура пристенного течения за одним и за
двумя поперечными выступами на выпуклой поверхности. 4. Разработаны рекомендации по расчету интенсификации теплообмена
поперечными выступами на выпуклой поверхности. Практическая ценность. Рекомендации, разработанные на основе экспериментального исследования теплообмена и гидродинамики течения за поперечными выступами на выпуклой поверхности позволяют научно обоснованно рассчитывать теплоотдачу и температурное состояние выпуклых поверхностей криволинейных каналов с интенсификаторами теплообмена в виде поперечных выступов. Результаты работы переданы для использования в АМНТК «Союз», МАИ (г.Москва), ОАО «Двигатели НК» (г. Самара), АО КПП «Авиамотор» (г.Казань) и в Российский фонд фундаментальных исследований в
рамках выполняемой на кафедре турбомашин КГТУ им.А.Н.Туполева НИР (проект № 99-02-18191). Эта работа прошла научную экспертизу и была одобрена экспертами РФФИ. Часть научных результатов вошла в отчет по федеральной программе «Интеграция» (проект № 244). Кроме этого результаты настоящих исследований были использованы в учебном процессе КГТУ им.А.Н.Туполева.
Достоверность полученных результатов обеспечивается
использованием общепринятых апробированных методов и методик теплофизического эксперимента, удовлетворительным согласованием тестовых опытов с данными других авторов, расчетом погрешности экспериментальных данных.
Личный вклад автора. Соискателем выполнены тестовые эксперименты, основная программа опытов и их обработка, проведены анализ и обобщение результатов экспериментов.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены и получили одобрение на юбилейной научно-практической конференции 30 лет ОАО «КАМАЗ» «Перспективы развития автомобилей и двигателей в Республике Татарстан», г.Набережные Челны, 1999г.; на 12-м научно-техническом семинаре "Внутрикамерные процессы в энергетических установках, акустика, диагностика, экология", г.Казань, КФВАУ им. Маршала М.Н.Чистякова, 2000г.; на научно-техническом семинаре кафедры турбомашин КГТУ им. А.Н.Туполева, 2000г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, библиографии, приложения. Работа изложена на /Л/ страницах машинописного текста, содержит 7^ рисунков, gg| таблиц. Библиография содержит наименовании.
