The work is devoted to the study of heat transfer in channels with a longitudinal pressure gradient. The aim of the work is to develop methods for increasing the heat transfer intensity in channels with a longitudinal pressure gradient. The goal was achieved by developing the original design of the surface intensifier, made in the form of a horseshoe-shaped dimples, as well as by conducting heat transfer studies in the channel with a longitudinal pressure gradient and dimples of various geometries and locations. It was found that a numerical solution using the k-epsilon turbulence model shows not sufficiently stable results, including the values of local heat transfer coefficients can exceed 2 ... 2.5 times their actual values for a single dimple. Moreover, the use of the k-w-sst turbulence model shows more stable results. The most significant results obtained in the work are as follows: it was revealed that the use of holes, their geometry and location have a significant effect on the heat transfer intensity in a channel with a longitudinal pressure gradient; the design of the original horseshoe-shaped dimples has been developed, the use of which allows to intensify heat transfer by 13 ... 47% depending on the Reynolds number when they are arranged in three rows in the corridor order compared to staggered hemispherical dimples; when comparing the efficiency of using the developed dimples with hemispherical holes installed in three rows in the corridor order, the heat transfer increased by 21 ... 51% when the Reynolds number changed from 3000 to 15000. Keywords: cooling system, turbine blades, heat transfer, pressure gradient, simulation, channel, dimples.

Lucrarea este dedicată studiului transferului de căldură în canale cu gradient de presiune longitudinal. Scopul lucrării este de a elabora metode pentru creșterea intensității transferului de căldură în canale cu un gradient de presiune longitudinal. Obiectivul a fost realizat prin elaborarea designului inițial al intensificatorului de suprafață, realizat sub forma unei găuri în formă de potcoavă, precum și prin efectuarea de studii de transfer de căldură în canal cu un gradient longitudinal de presiune și puțuri de diferite geometrii și locații. S-a constatat că o soluție numerică folosind modelul de turbulență k-epsilon arată rezultate insuficient de stabile, inclusiv valorile coeficienților de transfer de căldură locală pot depăși de 2 ... 2,5 ori valorile lor reale pentru un singur puț. Mai mult, utilizarea modelului de turbulență k-w-sst arată rezultate mai stabile. Rezultatele cele mai semnificative obținute în această lucrare sunt următoarele: s-a relevat că utilizarea găurilor, geometria și amplasarea lor au un efect semnificativ asupra intensității transferului de căldură într-un canal cu un gradient longitudinal de presiune; a fost elaborat designul găurilor originale în formă de potcoavă, a căror utilizare permite intensificarea transferului de căldură cu 13 ... 47% în funcție de numărul Reynolds atunci când sunt dispuse în trei rânduri în ordinea coridorului în comparație cu găurile emisferice dintr-un model de tablă de control; la compararea eficienței utilizării găurilor dezvoltate cu găuri emisferice instalate în trei rânduri în ordinea coridorului, transferul de căldură a crescut cu 21 ... 51% când numărul Reynolds s-a schimbat de la 3000 la 15000

Работа посвящена исследованию теплообмена в каналах с продольным градиентом давления. Целью работы является разработка методов повышения интенсивности теплообмена в каналах с продольным градиентом давления. Поставленная цель была достигнута за счёт разработки оригинальной конструкции поверхностного интенсификатора, выполненного в виде подковообразной лунки, а также проведением исследования теплообмена в канале с продольным градиентом давления и лунками различной геометрии и расположения. Было установлено, что численное решение с использованием k-epsilon модели турбулентности показывает недостаточно стабильные результаты, в том числе, значения локальных коэффициентов теплоотдачи могут до 2...2.5 раз превышать их действительные значения для одиночной лунки. При этом использование k-w-sst модели турбулентности показывает более стабильные результаты. Наиболее значимыми результатами, полученными в работе являются следующие: выявлено, что применение лунок, их геометрия и расположение оказывают значительное влияние на интенсивность теплообмена в канале с продольным градиентом давления; разработана конструкция оригинальных подковообразных лунок, применение которых позволяет интенсифицировать теплообмен на 13 ... 47% в зависимости от числа Рейнольдса при их расположении в три ряда в коридорном порядке по сравнению с полусферическими лунками в шахматном порядке; при сравнении эффективности применения разработанных лунок с полусферическими лунками, установленными в три ряда в коридорном порядке, рост теплоотдачи составил 21...51% при изменении числа Рейнольдса от 3000 до 15000. Исследования выполнялись методом численного решения уравнения сохранения массы (уравнения неразрывности), уравнения сохранения количества движения (в форме Навье-Стокса), уравнения сохранения энергии. Численные исследования проведены в достаточно широком диапазоне изменения чисел Рейнольдса Re=3000...70000. Исследование проводилось с использованием численных методов, адекватность которых была подтверждена сопоставлением с опытными данными.