Влияние локального нагрева на теплообмен в тонком слое жидкости; Теплоэнергетика; № 6

Bibliographic Details
Parent link:Теплоэнергетика=Thermal Engineering.— .— Москва: Наука.— 0040-3636
№ 6.— 2026.— С. 67-79
Corporate Author: Национальный исследовательский Томский политехнический университет Инженерная школа энергетики
Other Authors: Мисюра С. Я. Сергей Яковлевич, Егоров Р. И. Роман Игоревич, Зайцев А. С. Александр Сергеевич, Терехов В. В., Морозов В. С. Владимир Сергеевич
Summary:Заглавие с экрана
В последние годы значительное внимание уделяется разработке методов интенсификации теплообмена, позволяющих уменьшать энергозатраты и повышать коэффициент теплоотдачи. Такие методы особенно важны при наличии больших локальных тепловых потоков и малых размерах теплообменных устройств. Локальный нагрев дает возможность снизить энергозатраты и интенсифицировать процессы переноса. Однако многие механизмы теплообмена и пути его улучшения остаются малоизученными. В работе исследовалось влияние мощности лазерного нагрева и частоты ее модуляции (локального нагрева) на теплообмен в слое жидкости толщиной 1.4–5.1 мм. Использовались методы PIV (от англ. Particle Image Velocimetry) и PTV (от англ. Particle Tracking Velocimetry) для измерения полей скорости, а также тепловизионная съемка для анализа температурных полей. В режиме модуляции мощности лазера (0.05–1 Гц) при снижении средней мощности на 40% сохраняется высокая интенсивность теплообмена. При таком режиме образуется течение со множеством мелких вихрей, но скорость конвекции в горизонтальном сечении слоя жидкости снижается незначительно (на 6–7%). Средняя скорость конвекции зависит от частоты колебаний мощности лазера. При увеличении мощности лазерного воздействия в 2.5 раза коэффициент теплоотдачи повышается на 20–25%. С увеличением высоты слоя жидкости и снижением мощности лазера, как выявил анализ корреляционной функции поля скорости, течение становится все более хаотичным, это указывает на смену режимов течения. Температурное поле и его неравномерность существенно зависят от высоты слоя и мощности нагрева. При малой высоте слоя (1.4 мм) нагретая область локализована в центре, а продольный градиент температуры максимален, тогда как при большой высоте (5.1 мм) температура по радиусу слоя распределяется равномернее
Текстовый файл
Language:Russian
Published: 2026
Subjects:
Online Access:https://elibrary.ru/item.asp?id=91537914
Format: Electronic Book Chapter
KOHA link:https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=687785
Description
Summary:Заглавие с экрана
В последние годы значительное внимание уделяется разработке методов интенсификации теплообмена, позволяющих уменьшать энергозатраты и повышать коэффициент теплоотдачи. Такие методы особенно важны при наличии больших локальных тепловых потоков и малых размерах теплообменных устройств. Локальный нагрев дает возможность снизить энергозатраты и интенсифицировать процессы переноса. Однако многие механизмы теплообмена и пути его улучшения остаются малоизученными. В работе исследовалось влияние мощности лазерного нагрева и частоты ее модуляции (локального нагрева) на теплообмен в слое жидкости толщиной 1.4–5.1 мм. Использовались методы PIV (от англ. Particle Image Velocimetry) и PTV (от англ. Particle Tracking Velocimetry) для измерения полей скорости, а также тепловизионная съемка для анализа температурных полей. В режиме модуляции мощности лазера (0.05–1 Гц) при снижении средней мощности на 40% сохраняется высокая интенсивность теплообмена. При таком режиме образуется течение со множеством мелких вихрей, но скорость конвекции в горизонтальном сечении слоя жидкости снижается незначительно (на 6–7%). Средняя скорость конвекции зависит от частоты колебаний мощности лазера. При увеличении мощности лазерного воздействия в 2.5 раза коэффициент теплоотдачи повышается на 20–25%. С увеличением высоты слоя жидкости и снижением мощности лазера, как выявил анализ корреляционной функции поля скорости, течение становится все более хаотичным, это указывает на смену режимов течения. Температурное поле и его неравномерность существенно зависят от высоты слоя и мощности нагрева. При малой высоте слоя (1.4 мм) нагретая область локализована в центре, а продольный градиент температуры максимален, тогда как при большой высоте (5.1 мм) температура по радиусу слоя распределяется равномернее
Текстовый файл