ИСТИНА

Одним из наиболее распространенных способов интенсификации конвективного теплообмена является нанесение регулярного рельефа на теплопередающие поверхности. При этом данный метод приводит к существенному росту сопротивления поверхности. Для сравнения рельефов разного типа между собой либо с модельной гладкой поверхностью используют параметр теплогидравлической эффективности – фактор аналогии Рейнольдса (FAR) – соотношение между коэффициентами теплоотдачи и сопротивления единицы площади исследуемой поверхности. Очевидно, что механизмы, вызывающие изменение теплогидравлической эффективности поверхности, существенно зависят как от рельефа поверхности, так и от параметров набегающего потока. Поэтому для корректного сравнения исследуемые поверхности необходимо помещать в одинаковые условия. Таким образом, перед исследователем стоят следующие основные задачи: поиск рельефа, обеспечивающего максимальное значение FAR; предельно точное определение коэффициентов теплоотдачи и сопротивления исследуемого рельефа в широком диапазоне параметров потока; корректное сравнение полученных данных. Комплексное решение указанных задач – цель настоящего проекта. Экспериментальные исследования будут проводиться на аэродинамическом стенде, созданном в НИИ механики МГУ. На стенде реализована идея одновременного исследования рельефной и гладкой поверхностей и, следовательно, определение параметров за один эксперимент при заведомо одинаковых начальных условиях набегающего потока. Сопротивление пластин измеряется наиболее точным прямым методом – «взвешиванием» на тензометрических весах. Поле локальных коэффициентов теплоотдачи определяется нестационарным методом при помощи тепловизионного оборудования. Параметры и структура набегающего потока изменяются в широком диапазоне (скорость 15 – 125 м/с, создание крупномасштабных вихревых структур, возможность варьировать величины теплового и динамического пограничных слоев). В результате набирается массив экспериментальных данных, позволяющих выявить наиболее эффективные способы влияния на FAR.

One of the most common ways of intensification of convective heat transfer is to apply a regular pattern on the heat transfer surfaces. However, this method leads to a substantial increase in surface resistance. For comparison, the reliefs of different types with each other or with smooth surface model using thermal-hydraulic efficiency parameter - factor Reynolds analogy (FAR) - the ratio between the coefficients of heat transfer and resistance per unit area of ​​the surface under study. Obviously, the drivers of change to the surface thermal-hydraulic efficiency significantly depend on the topography and on the parameters of the incoming flow. Therefore, a correct comparison of the studied surface must be placed in the same conditions. Thus, the researcher has the following main tasks: search for relief, ensuring maximum FAR; extremely accurate determination of heat resistance test and coefficient of relief over a wide range of flow parameters; a valid comparison of the data obtained. Complete solution of these problems - the goal of this project. Experimental studies will be carried out on an aerodynamic stand, created in the Institute of Mechanics, Moscow State University. The stand introduced the idea of ​​simultaneous studies of relief and smooth surfaces, and therefore, the determination of the parameters of an experiment with the same initial conditions known to the incoming flow. The resistance of the plates is measured the most accurate direct method - "weighing" on the strain gauge scales. The field of local heat transfer coefficients determined by the time-dependent method using thermal imaging equipment. The parameters and the structure of the incoming flow vary over a wide range (speed 15 - 125 m / s, the establishment of large-scale vortex structures, the ability to vary the magnitude of the thermal and dynamic boundary layers). As a result typed array of experimental data to identify the most effective ways to impact on the FAR.