ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ И СРАВНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕПЛООБМЕНА В ТЕПЛООБМЕННИКЕ

Abstract

В данной статье рассмотрены критерии подобия теплоносителя в теплообменнике, характеризующие течение вязкой жидкости, процессы теплопередачи в движущихся жидкостях и интенсивность теплообмена. Исследование включает сравнение моделей турбулентности k-ε и k-ω SST, а также Transition SST, с определением чисел подобия, что позволяет более детально анализировать процессы теплообмена в теплообменнике типа «труба в трубе». Показано, что стандартная модель турбулентности k-ω SST обеспечивает наилучшие результаты при моделировании теплообмена и гидродинамики. В данной работе для расчетов теплообменника используется метод логарифмической средней разности температур, модифицированный для случая переменной вязкости, и методы вычислительной гидродинамики (CFD) с применением усредненной по Рейнольдсу модели Навье-Стокса (RANS) и модели турбулентности k-ω SST. Учитывается переход от ламинарного к турбулентному течению, а также производится расчет числа Нуссельта вдоль трубки ТОА.