Геометрические характеристики пучков и режимы течения
Число
стержней
Диаметр
стержня
d
, мм
Относительный
шаг,
x
=
s/d
Шаг оребрения
T
, мм
Fr
Re
7
10,41
1,325
210,0
409
1
,
6
·
10
4
7
20,81
1,325
420,0
409
3
,
9
·
10
4
7
20,81
1,325
420,0
409
5
,
9
·
10
4
7
20,81
1,325
420,0
409
7
,
8
·
10
4
7
20,81
1,325
420,0
409
1
,
3
·
10
5
7
20,81
1,325
210,0
102
5
,
9
·
10
4
7
20,81
1,325
840,0
1634
5
,
9
·
10
4
37
20,81
1,325
420,0
409
5
,
9
·
10
4
37
20,81
1,325
438,6
446
6
,
0
·
10
4
37
20,81
1,325
438,6
446
5
,
4
·
10
4
37
22,53
1,224
420,0
514
4
,
7
·
10
4
37
22,53
1,224
840,0
2056
4
,
7
·
10
4
шага навивки
T
. Дистанционирование при номинальном шаге навивки
ребер наступает после изменения положения ребер на
60
◦
, что соответ-
ствует продольному расстоянию 1/6 шага навивки ребер. Во входном
сечении пучков стержней ребра ориентированы в направлении
ϕ
= 0
◦
(см. рис. 1), на расстояниях
T/
6
и
T/
3
от входа — в направлениях
ϕ
= 60
◦
и
ϕ
= 120
◦
соответственно, а на расстоянии
T/
2
— в напра-
влении
ϕ
= 180
◦
. Таким образом, геометрия области течения потока в
сборке повторяется с шагом, равным 1/2 шага навивки ребер: на этом
расстоянии идентичными оказываются геометрии ячеек как внутри
пучка, так и на границе пучка с чехлом. На расстояниях
T/
6
и
T/
3
от
входа различными являются и геометрии ячеек внутри чехла (за счет
другого положения ребер), и геометрии периферийных ячеек (за счет
другой ориентации ребер к граням чехла). В то же время осевая линия
(вдоль диагонали чехла) симметрии геометрической области течения
потока на расстояниях 0,
T/
6
,
T/
3
,
T/
2
от входа занимает положения
ϕ
= 0
◦
,
ϕ
= 60
◦
,
ϕ
= 120
◦
,
ϕ
= 180
◦
, что должно иметь следствием
наложенные на основное течение (через пучок оребренных стержней
в чехле) вторичные поперечные течения как на периферии, так и в
объеме пучка.
Выбор для расчетов пучков, содержащих 7 или 37 стержней, сде-
лан с целью исследовать влияние причехловых областей на характе-
ристики течения. Если интерпретировать гидродинамику потока как
совокупность течений в ячейках (субканалах) [3], то чехловой пучок
из 7 стержней имеет 12 ячеек: 6 внутри пучка и 6 у поверхности чех-
ла, а чехловой пучок из 37 стержней — 72 ячейки: 54 внутри чехла
62 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2013. № 4
