"Численное моделирование гидродинамики и теплообмена при движении пузыря Тейлора в микроканалах с использованием кода OpenFOAM". Максим Валерьевич Алексеев, НГУ, 31.5.2023
Состав коллектива
- Алексеев Максим Валерьевич, к.ф.-м.н., с.н.с НГУ, Лаборатория теплофизических основ газогидратных технологий ФФ (исполнитель)
Аннотация
Проведено трехмерное моделирование течения пузыря Тейлора в круглом канале малого диаметра с использованием VOF метода. Получены подробные характеристики гидродинамики и теплообмена при развитом движении одиночного пузыря Тейлора для чисел Рейнольдса от 100 до 1000 и капиллярного числа в диапазоне 0.0006-0.006 в условиях постоянного теплового потока на стенку. Для подробного исследования течения в жидкой пленке была использовано очень подробная сетка, которая сгущалась к стенке, тем самым позволяя разрешить мелкие детали в структуре течения. Показано, что в движущейся системе отсчета в области между газовым пузырем и стенкой вблизи хвоста пузыря существует каскад рециркуляционных зон разных размеров. Причем наименьшая из наблюдаемых зон существует и в лабораторной системе отсчета.
Грантовая поддержка
- Грант РНФ №20-79-10096 (НГУ) «Теоретическое и экспериментальное исследование пульсационных тепловых труб», руководитель Вожаков Иван Сергеевич, м.н.с НГУ, Лаборатория теплофизических основ газогидратных технологий ФФ, 07.2020 - 06.2023
Публикации
- Alekseev, M.V., Vozhakov, I.S. 3D Numerical Simulation of Hydrodynamics and Heat Transfer in the Taylor Flow. J. Engin. Thermophys. 31, 299–308 (2022). https://doi.org/10.1134/S1810232822020102
- Alekseev M.V., Lukyanov A.A., Vozhakov I.S. Numerical Simulation of a Taylor Bubble in a Heated Tube // Interfacial Phenomena and Heat Transfer № 2, Т. 11, С. 65-79 https://doi.org/10.1615/InterfacPhenomHeatTransfer.2023047255 (2023 г.)