Matematični model toka tekočine v toplotnem izmenjevalniku Contherm – Scraped surface

Predstavljen je preprost matematični model toka tekočine v običajnem tipu izmenjevalnika toplote s strgano površino, v katerem so reže med rezili in stenami naprave ozke, tako da je opis toka v teoriji mazanja veljaven.Natančneje, analiza je enakomernega izotermnega toka newtonske tekočine okoli periodičnega niza zasukanih rezil strgala v kanalu z eno stacionarno in eno gibljivo steno, ko obstaja uporabljen gradient tlaka v smeri, ki je pravokotna na gibanje stene.Tok je tridimenzionalen, vendar se naravno razgradi na dvodimenzionalni "prečni" tok, ki ga poganja mejno gibanje, in "vzdolžni" tok, ki ga poganja pritisk.Izpeljane so prve podrobnosti o strukturi prečnega toka, zlasti pa so izračunani ravnotežni položaji lopatic.Prikazano je, da bo želeni stik med lopaticami in gibljivo steno dosežen, če so lopatice zasukane dovolj blizu svojih koncev.Ko je želeni stik dosežen, model predvideva, da so sile in navori na rezilih singularni, zato je model posplošen, da vključuje tri dodatne fizikalne učinke, in sicer ne-Newtonov potenčni zakon, zdrs na togih mejah in kavitacijo v območjih zelo nizkega tlaka, od katerih je prikazano, da vsaka razrešuje te singularnosti.Na koncu je obravnavana narava vzdolžnega toka.