6 / 17
Рис. 2. Схема расположения термопар и линий измерения скорости на модели
ТСТ
Начальные и граничные условия, а также настройки численных
схем соответствуют использованным в предтестовом расчете [1, 2];
использовался программный комплекс ANSYS CFX [8].
Результаты вариантного расчета.
Схема расположения термо-
пар и линий измерения скорости в эксперименте МСЗ [3, 4] приведена
на рис. 2. В МСЗ выполнялись измерения температуры (малоинерци-
онными термопарами), а также компонентов скорости и напряжений
Рейнольдса (лазерно-доплеровским методом). Термопары располага-
лись на удалении
∼
1
мм от сетки основного трубопровода, на рас-
стояниях 2
D
, 4
D
, 6
D
, 8
D
, 10
D
, 15
D
и 20
D
от точки пересечения
осей трубопроводов по оси
ОХ
(
D
— диаметр основного трубопрово-
да). В обозначениях расположения термопар приведены расстояние (в
диаметрах трубопровода) по оси
ОХ
и образующая (угол расположе-
ния термопары). Линии измерения скорости располагались в основном
трубопроводе по вертикали и горизонтали, перпендикулярно оси
ОХ
,
на расстояниях 1,6
D
, 2,6
D
, 3,6
D
и 4,6
D
.
В эксперименте погрешность измерения мгновенных значений ско-
рости составила
±
2
. . .
3
%, среднеквадратических —
±
3
. . .
4
%; по-
грешность определения безразмерной температуры (или относитель-
ного подогрева)
T
∗
=
T
−
T
c
T
h
−
T
c
(
Т
— температура в данной точке;
Т
с
— температура холодной во-
ды;
T
h
— температура горячей воды) составила не более 3. . . 5%. По-
грешность определения среднеквадратического значения температу-
ры
Т
rms
/T
=
Т
rms
/
(
T
h
−
T
c
)
составила не более 6. . . 8%. Поскольку
экспериментальные данные по гидродинамическим пульсациям не-
доступны, то для оценки результатов расчетов можно использовать
только данные по температуре и компонентам скорости. Как показано
в работе [1, 2], значение осевой компоненты скорости
u
превыша-
ет по абсолютному значению компоненты
v
и
w
примерно в 25–50
раз. Таким образом, общее значение скорости (и, следовательно, коэф-
фициента теплоотдачи) полностью определяется осевой компонентой
32 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 2