Турбулентное течение в кольцевой трубе: сопротивление и теплообмен при постоянной температуре на границе

В работе решены задачи о профиле скоростей, гидравлическом сопротивлении и теплообмене при постоянной равной температуре на стенках, стабилизированном турбулентном течении и установившемся теплообмене в прямом канале, ограниченном соосными круглыми цилиндрами (кольцевая труба). Движущаяся несжимаемая жидкость рассматривается как среда, вязкие и теплопроводные свойства которой определяются не только ее физическими свойствами, но и устойчивыми вихревыми структурами, которые образуются при турбулентном течении и создают локальную анизотропию среды. Характерным параметром анизотропии является вектор, называемый директором. Динамика директора в потоке задается отдельным уравнением. Область течения состоит из двух пристеночных подобластей, прилегающих к твердым границам потока. Граница между подобластями определяется при решении задачи. Для искомых величин (скорость, температура) сформулирована замкнутая система уравнений и поставлены граничные условия. Профиль скоростей и поле температуры в потоке получены как решения соответствующих краевых задач. Результаты решения сравниваются с опытными данными и эмпирическими формулами.