Экспериментальное исследование теплообмена сферы, левитирующей в канале
А.Х. Абед1, С.Е. Щеклеин2
1Технологический университет, Багдад, Ирак
akraaam82@yahoo.com
2Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
s.e.shcheklein@urfu.ru
Ключевые слова: теплообмен, тепловыделяющая сфера, левитация, вращение, нестационарность, пограничный слой
Страницы: 391-400
Аннотация
В статье представлены экспериментальные результаты определения интенсивности теплообмена для условий аэродинамического подвеса (свободной левитации) тела сферической формы в потоке воздуха в диффузорном канале. Измерение температур поверхности в процессе ее нагрева и скорости вращения сферы осуществлялось бесконтактными методами. Установлено, что в широком диапазоне скорости воздушного потока возникает вращательное движение сферы по двум координатам, приводящее к коренному изменению гидродинамики ее обтекания, выражающемуся в отсутствии стационарных отрывных зон как в лобовой, так и в кормовой частях. Исследования коэффициентов теплоотдачи выполнялись по нестационарной методике при разных начальных температурах поверхности сферы и числах Рейнольдса воздушного потока. Для сравнения проведено исследование неподвижно закрепленной в потоке сферы при тех же условиях. Установлено, что свободный аэродинамический подвес сферы позволяет выравнивать поле температуры поверхности и существенно интенсифицировать теплообмен по сравнению с неподвижным креплением шара. Экспериментальные результаты передачи тепла показывают, что время охлаждения уменьшается, а число Нуссельта возрастает с увеличением скорости вращения сферы на 300 - 600 %.
DOI: 10.63430/TIA202603001 |
