Экспериментальное исследование полей скорости и температуры при подъемном течении двуокиси углерода сверхкритического давления в вертикальной обогреваемой трубе

Рассматривается методика экспериментального исследования теплоотдачи, гидравлического сопротивления, полей скорости и температуры при нагревании турбулентного потока двуокиси углерода сверхкритического давления в вертикальной трубе диаметром $22{,}7$ мм. Зондовые измерения в потоке проводятся с помощью микротрубок Пито и микротермопар в нескольких сечениях по длине зоны обогрева. По данным тепловых, гидравлических и зондовых измерений на основе интегральных уравнений движения, энергии и неразрывности определяются значения коэффициентов гидравлического сопротивления и сопротивления трения, а также распределения касательных напряжений, радиальных тепловых потоков и радиальной массовой скорости в различных сечениях трубы. Приводятся опытные данные, полученные при подъемном движении $\mathrm{CO}_2$ с массовой скоростью $\overline{\rho u}=2100$ кг/(м$^2\cdot$с) в режимах нормального и ухудшенного теплообмена. Обсуждается взаимосвязь между структурой осредненного течения и теплоотдачей.