Настоящая работа посвящена численному моделированию свободноконвективного пограничного слоя, развивающегося на вертикальной изотермической пластине и возмущенного рядом V-образных ребер. Ребра имеют утолщенную форму и скругление кромок. Вычисления проводились при помощи методики RANS в совокупности с моделью турбулентности рейнольдсовых напряжений (DRSM) Stress-BSL. В ходе решения задачи были рассмотрены два типа ребер: адиабатическое и изотермическое. Также реализуется изменение угла установки препятствия 𝛼: 0°, 30°, 60°, 90°. Для указанных восьми вариантов задачи была изучена структура течения и теплообмен. Около препятствия возникают сложные явления, такие как отрыв и присоединение потока, подковообразный вихрь, зона рециркуляции. Особое внимание уделено влиянию угла установки ребер на пластине и теплового граничного условия на интенсификацию теплоотдачи с твердых поверхностей. Максимальную эффективность показали адиабатические ребра, расположенные под углом 𝛼 90°. Дополнительно был изучен невозмущенный пограничный слой, а также проведено сравнение двух моделей турбулентности: DRSM и SST Ментера.

The present contribution covers numerical simulation of the free convection boundary layer developing on a vertical heated plate perturbed by row of V-type fins. V-fins have a thickened shape and rounded edges. Computations are performed using RANS method with the differential Reynolds stress model (DRSM). In the course of solving the problem, two types of fins were considered: adiabatic and isothermal. Furthermore, cases of various incidence angle of V-fins included 𝛼: 0°, 30°, 60°, 90° were realized. Flow structure and heat transfer has been studied for these eight cases. Complex conditions, such as flow breakdown, flow attachment, horseshoe shaped vortex and recirculation are occurring around obstruction. A special attention was paid to the impact of incidence angle of V-fins and thermal boundary conditions on the intensification of heat transfer from solid surfaces. The adiabatic fins at incidence angle of 90 showed the maximum efficiency. In addition, unperturbed boundary layer was analyzed also comparison of DRSM and Menter SST turbulent models was made.