Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

Гидродинамика и теппообмен в пористых тепло^^менных элементах и аппаратах ны пористого слоя (L=19-57 мм) и параметров его материала (пористость и диаметр пор, проницаемость) практически весь поток проходит над пористой вставкой. Лишь в последних по направлению движения теплоносителя сече­ ниях пористого слоя поток входящих в слой не вдувается обратно в поток над пористым слоем, а выходит из слоя по вертикальному торцу. Для более подробного рассмотрения картины обтекания пористого по­ верхностного слоя потока теплоносителя были проведены опыты, в которых бала реализована возможность измерения параметров потока над пористой вставкой (рис.6.77). Получено, что на некотором начальном участке при об­ текании потоком пористого препятствия из него в основной поток вдувается часть теплоносителя. Это доказывает предположение, что в связи с прони­ цаемостью пористой матрицы в нее входит часть потока с фронта, и вследст­ вие большого гидравлического сопротивления пористой матрицы эта часть потока стремится вернуться в основной поток над пористым слоем, органи­ зуя вдув. Пористая вставка Датчик Рис.6.77. Схема проведения экспериментального исследования течения в канале с пористыми вставками (выступа.ми ) Данное утверждение подтверждается результатами экспериментов, представленных на рис.6.78. Видно, как изменяется профиль скорости на на­ чальном участке при обтекании пористого препятствия. Данное изменение профиля характерно для вдува газа в пограничный слой при транспирацион- ном охлаждении. Данные по картине обтекания пористого выступа представлены на рис.6.79-6.81 и подтверждают высказанные выше предположения. Для срав­ нения на рис.6.80 представлены данные по картине обтекания непроницаемо­ го выступа. В то же время данные, представленные на рис.6.81, показывают, что проницаемость выступов приводит к увеличению зоны рециркуляции, из че­ го можно косвенно высказать предположение, что, наоборот, использование дискретно-установленных пористых выступов может привести к уменьше­ нию теплоотдачи в канале. В зоне рециркуляции коэффициенты теплоотдачи заведомо ниже, чем в точке присоединения потока и за ней. Анализ экспери­ ментальных данных показал, что зона рециркуляции за пористым покрытием больше по длине в 5-10 и более раз в зависимости от проницаемости покры­ тия, чем за непроницаемым покрытием (выступом). Этот факт также под­ тверждает, что часть теплоносителя заходит в пористое покрытие, где рабо­ 1 8 5