probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2015-0-7-8-60-68probener-127Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ, МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER, METALLURGICAL AND CHEMICAL ENGINEERINGИсследование турбулентного теплопереноса в замкнутой прямоугольной области с теплопроводными ограждающими конструкциями в условиях лучистого нагрева внутренних границInvestigation of turbulent heat transfer in a closed rectangular area with thermally conductive enclosure structures in conditions of radiant heating of internal boundariesКузнецовГ. В.KuznetsovG. V.marisha@tpu.ruНиА. Э.NeeA. E.nee_alexander@mail.ruНациональный исследовательский Томский политехнический университетRussian Federation20150412201707-86068Copyright © Кузнецов Г.В., Ни А.Э., 20172017Кузнецов Г.В., Ни А.Э.Kuznetsov G.V., Nee A.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/127

Проведено математическое моделирование кондуктивно-конвективного теплопереноса в замкнутой прямоугольной области с теплопроводными ограждающими конструкциями в условиях радиационного нагрева внутренних границ. Получены поля температур и функций тока для двух возможных вариантов описания распределения лучистой энергии (равномерное распределение теплового потока только по нижней горизонтальной границе и распределение радиационной энергии и по вертикальным внутренним поверхностям по закону Ламберта). Установлено, что поглощение вертикальными ограждающими конструкциями лучистых потоков приводит к увеличению градиентов температур в характерных сечениях. Показаны масштабы влияния турбулизации течения на интенсивность теплопереноса.

Mathematical modeling of conductive - convective heat transfer in a closed rectangular area with thermally conductive enclosure structures in conditions of radiant heating of internal boundaries is passed. The fields of temperature and stream functions for the two possible descriptions of the radiant energy distribution (even distribution of heat flow only along the lower horizontal boundary and the Lambert's law radiant energy distribution along vertical inner surfaces) are obtained. It is established that the absorption of radiant fluxes by vertical enclosure structures radiant flux increases the temperature gradients in the characteristic sections. Scale of the influence of turbulence on the flow rate of heat transfer is showed.

сопряженный теплопереносчисленное моделированиетурбулентностьтермогравитационная конвекциямодель Болдуина-Ломаксагазовый инфракрасный излучательconjugate heat transfernumerical simulationturbulencethermogravitational convectionBaldwin - Lomax modelgas infrared emitterReferencesРоманова Е. А. Энергосберегающие системы газового отопление и вентиляции // Новые технологии и изобретения. 2005. №2. С. 19 - 23.Романова Е. А. Энергосберегающие системы газового отопление и вентиляции // Новые технологии и изобретения. 2005. №2. С. 19 - 23.Roth K. Infrared radiant heaters // ASHRAE. Journal. June. 2007.Roth K. Infrared radiant heaters // ASHRAE. Journal. June. 2007.Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Солнышкова Ю.С. Алгоритм расчета систем лучистого отопления помещений // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2010. № 4. С. 23 - 25.Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Солнышкова Ю.С. Алгоритм расчета систем лучистого отопления помещений // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2010. № 4. С. 23 - 25.Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Солнышкова Ю.С. Модификация зонального метода для решения задач радиационного теплообмена: Основные положения // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2009. № 2. С. 61 - 63.Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Солнышкова Ю.С. Модификация зонального метода для решения задач радиационного теплообмена: Основные положения // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. 2009. № 2. С. 61 - 63.Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Two-dimensional problem of natural convection in a rectangular domain with local heating and heat-conducting boundaries of finite thickness // Fluid Dynamics. 2006. V.41. P. 881 - 890.Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Two-dimensional problem of natural convection in a rectangular domain with local heating and heat-conducting boundaries of finite thickness // Fluid Dynamics. 2006. V.41. P. 881 - 890.Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Turbulant regime of thermogravitational convection in a closed cavity // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2010. V. 83. №2. P. 346 - 357.Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Turbulant regime of thermogravitational convection in a closed cavity // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2010. V. 83. №2. P. 346 - 357.Кузнецов Г.В., Куриленко Н.И., Максимов В.И., и др. Свободно- конвективный теплоперенос в отапливаемых с использованием газовых инфракрасных излучателей производственных помещений // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. №1 - 2. С. 18 - 25.Кузнецов Г.В., Куриленко Н.И., Максимов В.И., и др. Свободно- конвективный теплоперенос в отапливаемых с использованием газовых инфракрасных излучателей производственных помещений // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2013. №1 - 2. С. 18 - 25.Kuznetsov G.V., Nagornova T.A., Ni A.E. Computational modeling of conjugate heat transfer in a closed rectangular domain under the conditions of radiant heat supply to the horizontal and vertical surfaces of enclosure structures // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2015. V.88. № 1. P. 168 - 177.Kuznetsov G.V., Nagornova T.A., Ni A.E. Computational modeling of conjugate heat transfer in a closed rectangular domain under the conditions of radiant heat supply to the horizontal and vertical surfaces of enclosure structures // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2015. V.88. № 1. P. 168 - 177.Теплопередача: Учебник для вузов / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. 5-е изд., стереотипное. ООО «ТИД «Арис», 2014. 416 с., ил.Теплопередача: Учебник для вузов / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. 5-е изд., стереотипное. ООО «ТИД «Арис», 2014. 416 с., ил.Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. 736 с.Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978. 736 с.Sajjadi H., Kefayatib R. Lattice Bolzman simulation of turbulent natural convection in tall enclosure // Thermal Science. 2015. V.19. №1. P. 155 - 166.Sajjadi H., Kefayatib R. Lattice Bolzman simulation of turbulent natural convection in tall enclosure // Thermal Science. 2015. V.19. №1. P. 155 - 166.Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие, СПб: Балтийский государственный технический университет, 2001. 108 с.Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений: Учебное пособие, СПб: Балтийский государственный технический университет, 2001. 108 с.Kuznetsov G.V., Strizhak P.A. Heat and mass transfer at ignition of liquid fuel droplets spreading over the surface of massive hot bodies // Journal of Engineering Thermophysics. 2010. V.19. № 2. P. 75 - 84.Kuznetsov G.V., Strizhak P.A. Heat and mass transfer at ignition of liquid fuel droplets spreading over the surface of massive hot bodies // Journal of Engineering Thermophysics. 2010. V.19. № 2. P. 75 - 84.Dixit H.N., Babu V. Simulation of High Rayleigh Number Natural Convection in a Square Cavity using the Lattice Boltzmann Method // Int. J. Heat Mass Transfer. 2006. V. 49. P. 727-739.Dixit H.N., Babu V. Simulation of High Rayleigh Number Natural Convection in a Square Cavity using the Lattice Boltzmann Method // Int. J. Heat Mass Transfer. 2006. V. 49. P. 727-739.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.