МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ТЕПЛООБМІНУ ТА ГІДРОДИНАМІКИ В ПЛОСКООВАЛЬНІЙ ТРУБІ ЗА ДОПОМОГОЮ SOLIDWORKS FLOW SIMULATION

Анотація

У статті представлено комплексне дослідження процесів теплообміну та гідродинаміки в трубі плоскоовального профілю з використанням сучасних чисельних методів та лабораторних випробувань. Дослідження ґрунтується на експериментальних даних, отриманих на спеціально створеному стенді з електричним нагрівачем, що забезпечує стабільні граничні умови за постійного теплового потоку. Проведено моделювання процесів за допомогою програмного забезпечення SolidWorks Flow Simulation, що дозволило виявити особливості течії та теплообміну в нестандартному профілі труби.

Особливу увагу приділено аналізу відхилень результатів чисельного моделювання від лабораторних експериментів. Встановлено, що незважаючи на досить високу узгодженість, спостерігається помітна чутливість результатів до обраних налаштувань розрахункових моделей, зокрема параметрів турбулентності та якості побудови чисельної сітки. Наведено рекомендації щодо покращення точності моделювання, що можуть бути застосовані у  майбутніх дослідженнях і при проєктуванні теплоенергетичного обладнання.

Окрім технічних аспектів, стаття порушує фундаментальні питання щодо взаємозв'язку експериментальних і чисельних методів у сучасній науці, їхнього впливу на розвиток інженерної думки та можливостей оптимізації процесів проєктування й аналізу складних теплоенергетичних систем. Результати дослідження можуть бути корисними як для подальших наукових розробок у сфері теплоенергетики, так і для підвищення ефективності роботи промислових теплообмінних установок.