Важным требованием в энергообеспечении предприятий нефтегазовой отрасли является обеспечение непрерывности многих технологических процессов [1, 2]. В связи с этим к энергетическому и электротехническому оборудованию нефтегазового комплекса предъявляются высокие требования надежности. Аварийный выход из строя силового трансформатора может повлечь за собой остановку технологической установки, привести к аварии с большим экологическим и экономическим ущербом.
При наличии вплывающих пузырьков SF6 возникает сложное поле скоростей, в котором условно можно выделить слои, смещающиеся относительно друг друга (рис. 1). Максимальное смещение слоя происходит при его нахождении на уровне центра пузырька. Процесс теплообмена между слоями приводит к тому, что возникает перенос тепла вдоль оси Ох за счет трансцилляторной составляющей [3]. При определенных условиях величина трансцилляторного потока может на несколько порядков превышать молекулярный, поэтому исследование механизма трансцилляторного переноса имеет важное значение.
Для вычисления коэффициента трансцилляторного переноса вектор конвективного потока тепла
усредняется по периоду колебаний. Несмотря на то, что среднее значение проекции скорости по пространственным координатам при колебательном движении равно нулю
среднее значение конвективного потока не равно нулю
так как температурное поле T зависит от скорости
Для определения коэффициента трансцилляторного переноса λtr необходимо величину усредненного конвективного потока тепла
привести к виду, аналогичному закону теплопроводности Фурье:
Из (2) видно, что для определения коэффициента трансцилляторного переноса следует найти поля скоростей и температуры для периодических движений жидкости, возникающих при всплывании газовых пузырьков в жидкости. В результате проведенных исследований установлено [3], что коэффициент температуропроводности возрастает в десятки раз. Это означает, что при всплывании газовых пузырьков возникает трансцилляторный перенос, который является преобладающим.