Cвязь локального теплообмена с ламинаризацией и турбулизацией потоков в градиентных течениях

Проект направлен на решение актуальной задачи теплофизики - выявление закономерностей тепловых и гидродинамических процессов в условиях ламинаризации и турбулизации градиентных течений. Высокая фундаментальная и прикладная значимость результатов исследований определяется широким распространением каналов переменного сечения в технике. В современной литературе мало комплексных работ по гидродинамическим и тепловым процессам в сложных течениях. Применение современных оптических методов исследований позволяют получать новые данные по кинематической структуре сложных течений. В этой связи появляются новые возможности для поиска взаимосвязей между различными процессами в потоке. Экспериментальные исследования будут проводиться в диффузорных и конфузорных каналах в широком диапазоне параметра ускорения потока (чисел Рейнольдса и углов раскрытия/сужения канала). Основной массив информации при исследованиях гидродинамических процессов будет получен на основе современного оптического метода измерений полей скорости потока (SIV – Smoke Image Velocimetry). В работе планируется получение информации мирового уровня по структуре течений в виде профилей скоростей, турбулентности, Рейнольдсовых напряжений в характерных сечениях каналов. Особенности тепловых процессов в градиентных течениях будут определяться на основе измерений локальных значений коэффициента теплоотдачи в канале с использованием специально разработанной теплообменной стенки. На основе полученных данных будут выявлены особенности гидродинамических и тепловых процессов в градиентных течениях, в том числе условия турбулизации и ламинаризации потока в зависимости от градиента давления (параметра ускорения), влияние структуры течения на распределение коэффициента теплоотдачи по длине канала. Будет проведен совместный анализ гидродинамических и тепловых параметров течений с целью выявления их взаимосвязей.