ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 90 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ локализацию эффектов теплообмена, при этом колебания числа Nu, вызванные пульсациями, наиболее выражены вблизи входа в трубу и постепенно ослабевают по мере продвижения потока. Методология На рис. 1 представлена экспериментальная установка. Тестовым участком служила медная труба длиной 400 мм и внутренним диаметром 28 мм. Для минимизации механических напряжений труба крепилась к системе посредством гибких соединений на обоих концах. Температура внешней поверхности трубы измерялась четырьмя термопарами K-типа, расположенными в осевых канавках и подключенными к многоканальному регистратору данных через мультиплексор. Равномерный тепловой поток на тестовом участке обеспечивался нихромовым нагревателем длиной 400 мм (удельное сопротивление 15,5 Ом/м). Для создания турбулентного режима течения использовался центробежный вентилятор (1,5 л.с., производительность 800 куб. футов/мин). Пульсации потока воздуха создавались с помощью электроуправляемого соленоидного клапана. Рабочие параметры определялись на основе измерений статического давления, температуры и числа Рейнольдса (Re). Рис. 2. Клапан регулирования потока Fig. 2. Flow control valve Рис. 1. Экспериментальная установка Fig. 1. Experimental set up Регулирование пульсирующего потока осуществлялось латунным клапаном 3/4 дюйма (12 В DC, 1,5 А / 18 Вт, диаметр отверстия 25 мм, обычно закрытый, компоненты из нержавеющей стали), как показано на рис. 2. Клапан характеризовался временем отклика менее 1 с. Параметры пульсаций, включая амплитуду и частоту, регулировались для достижения требуемых режимов работы. Методика численного моделирования Численное моделирование выполнено с использованием программного пакета ANSYS Fluent. Моделирование течения основывалось на решении трехмерных уравнений Навье – Стокса (уравнения (1–6)), учитывающих вли-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1