Тема выпускной квалификационной работы: «Численное моделирование течения и теплообмена в гладкотрубном пучке при различной конфигурации элементов ограждения». Работа посвящена исследованию влияния на течение и теплообмен загромождения пространства вблизи трубного пучка. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение структуры течения внутри шахматного гладкотрубного пучка. 2. Исследование влияния ограждающих стенок на течение и теплообмен. 3. Исследование влияния на течение и теплоотдачу расстояния от трубного пучка до поверхности дна. 4. Изучение вопроса о влиянии загромождения пространства вблизи пучка с конечным числом вертикальных рядов в сопоставлении с периодической постановкой задачи. Расчеты проведены в высшей школе прикладной математики и вычислительной физики СПбПУ с использованием ресурсов СКЦ «Политехнический». Использовался коммерческий код ANSYS Fluent версии 19.2. Нестационарное течение воды моделировалось с помощью решения полных нестационарных уравнений Навье-Стокса без модели турбулентности. Исследования для различных вариантов геометрии показали, каким образом влияет загромождение пространства вблизи трубного пучка, состоящего из шести вертикальных рядов. Были изучены особенности течения и теплообмена для четырех вариантов конфигурации ограждающих стенок и четырех вариантов удаления трубного пучка от нижней ограждающей поверхности.

The subject of the graduate qualification work is “Numerical simulation on flow and heat transfer in staggered tube banks with various configuration of barrier elements”. The study is devoted to investigation of the influence of the blockage of the space near the tube bank on flow and heat transfer. The goal of the research are as follows: 1. The studying of the flow structure inside the staggered tube bank. 2. The studying of the influence of enclosure walls on flow and heat transfer. 3. The studying of the influence of the distance from the tube bank to the bottom surface on flow and heat transfer. 4. The studying of the influence of the blockage of the space near the tube bank with finite number of vertical rows in comparison with the periodic problem statement. The work was fulfilled at Higher School of Applied Mathematics and Computational Physics of SPbPU using the resources of Supercomputer Center “Polytechnic”. The analysis was conducted with the use of commercial software ANSYS Fluent 19.2. The buoyancy-induced water flow was simulated based on the unsteady formulation using the full Navier-Stokes equations without turbulence model. The calculation was made for different variants of geometry and showed how blockage of the space near the tube bank consisting of six vertical rows affects flow and heat transfer. The flow and heat transfer characteristics were studied for four different arrangements of the enclosing walls and four different values of the distance from the tube bank to the bottom surface.