1
УДК 536.8
Численное решение сопряженной задачи газодинамики
и теплообмена для воздухозаборной решетки
с противообледенительной системой
© Ю.И. Димитриенко, М.Н. Коряков, В.Ю. Чибисов
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Работа посвящена моделированию сопряженных процессов обтекания потоком хо-
лодного воздуха и теплообмена между потоком и корпусом воздухозаборной решетки
с противообледенительной системой нагрева. Моделирование осуществляется с по-
мощью программного комплекса Sigma, разработанного на кафедре «Вычислительная
математика и математическая физика» МГТУ им. Н.Э. Баумана. Проведено параме-
трическое численное исследование режимов обтекания и теплообмена при различных
скоростях и температурах потока, в результате которых определены мощности
системы обогрева, обеспечивающие поддержание температуры корпуса решетки
в заданном режиме. Разработанная методика и результаты численного моделиро-
вания могут быть использованы для проектирования противообледенительных си-
стем, в том числе для морских судов, эксплуатирующихся в арктических условиях.
Ключевые слова:
противообледенительные системы, воздухозаборные решетки,
численное моделирование, сопряженные задачи газодинамики и теплообмена.
Введение.
Для морских судов, осуществляющих плавание в высо-
ких арктических широтах, существует проблема борьбы с нарастанием
льда на различных судовых конструкциях [1–4]. Особую проблему со-
ставляет обледенение воздухозаборных решеток (ВЗР) судовой систе-
мы вентиляции. Обледенение решеток сужает поперечное сечение воз-
духозаборных трактов, уменьшает количество воздуха, поступающего
на различные судовые системы, и в отдельных случаях может вывести
их из строя. Для борьбы с обледенением ВЗР разрабатывают специ-
ализированные противообледенительные система обогрева (ПСО)
[3–5]. Вопросы моделирования процессов обледенения рассматрива-
лись в [6], однако задача совместного моделирования процессов обте-
кания ВЗР с ПСО холодным потоком воздуха и процессов теплообме-
на в этих системах не рассматривались. Настоящая работа посвящена
моделированию сопряженных процессов газодинамики и теплообмена
в конструкциях ВЗР с ПСО.
Сопряженная задача газодинамики и теплообмена для воздухо-
заборной решетки с противообледенительной системой.
Фрагмент
конструкции ВЗР с разрабатываемой ПСО показан на рис. 1. ВЗР пред-
ставляет собой систему жалюзи, соединенных между собой опорными
пустотелым стойками, в которых проложены греющие электрокабели.
