При проектировании систем охлаждения высокотемпературного сверхпроводящего кабеля (ВТСП) принципиальную роль играет коэффициент гидравлического сопротивления канала охлаждения. Для компенсации термического расширения и возможности изгиба канала внешняя стенка канала делается гофрированной.  В литературе имеется большое количество данных по гидравлическому сопротивлению гладких кольцевых каналов и практически отсутствуют данные по кольцевым каналам с внешней гофрированной стенкой. Для тестирования различных моделей турбулентности были проведены расчеты течения несжимаемой жидкости в гофрированной трубе на стабилизированном участке. Для моделирования использовались неструктурные двумерные сетки в цилиндрической системе координат и модель периодических граничных условий кода Anes. В расчетах использовались три модели турбулентности: алгебраическая LVEL-модель, k- модель с пристенными функциями и k- модель.

На рисунке 1 показаны типичные линии тока жидкости в элементе канала, на рисунке 2 - поле «периодической» составляющей давления, на рисунке 3 - поле безразмерного коэффициента турбулентной вязкости. На рисунке 4 представлено сравнение данных по коэффициентам гидравлического сопротивления с немногочисленными экспериментальными данными.

Рисунок 1 - Линии тока в гофрированной трубе


Рисунок 2 - Поле давления в гофрированной трубе

 
Рисунок 3 - Поле безразмерного коэффициента турбулентной вязкости в гофрированной трубе

 
Рисунок 4 - Коэффициент гидравлического сопротивления
1 – экспериментальные данные, 2 – LVEL-модель, 3 – k-ε модель, 4 – k-ω модель