Влияние закрутки потока на теплоперенос в газокапельном потоке за внезапным расширением трубы

Выполнено численное моделирование влияния параметра закрутки потока на теплообмен в газокапельном потоке с использованием эйлерова подхода. Газовая фаза описывается системой 3D RANS уравнений с учетом обратного влияния частиц на процессы переноса в несущей фазе. Турбулентность газовой фазы рассчитывается по модели переноса рейнольдсовых напряжений с учетом влияния дисперсной фазы на турбулентные характеристики. В газокапельном потоке за внезапным расширением трубы при отсутствии закрутки наблюдается быстрая дисперсия капель по сечению трубы. Для закрученного потока характерным является рост концентрации мелких частиц на оси трубы за счет накопления частиц в зоне обратных токов и действия силы турбофореза. В закрученном потоке происходит значительное сокращение длины отрывной области (почти в два раза в сравнении с незакрученным течением). Показано, что добавление капель приводит к существенному росту теплообмена (более $2.5$ раз) в сравнении с однофазным закрученным течением.