Винтовая длиннопериодическая структура ядра турбулентного потока в нагреваемом прямоугольном канале с наклонными ребрами на одной из стенок

Представлены результаты численного моделирования турбулентного течения воздуха в прямоугольном канале длиной 50 калибров, на одной стенке которого периодически расположены прямые ребра, наклоненные к оси канала на угол 45$^\circ$. Расчетами охвачен диапазон значений числа Рейнольдса Re от 10$^4$ до 2 $\cdot$ 10$^5$. Установлено, что при всех значениях Re в исследуемом течении возникает протяженный участок, на котором ядро потока характеризуется винтообразной структурой. Выделены несколько фаз формирования винтовой структуры по мере удаления от входа в канал. Показано, что интегральные характеристики потока с развившейся квазистационарной винтовой структурой (трение и теплоотдача) близки к характеристикам установившегося пространственно периодического течения при том же значении числа Рейнольдса. Наличие характерных фаз формирования течения с винтовой структурой ядра, выявленных в численном эксперименте, подтверждается результатами представленных в литературе физических экспериментов.