梯度磁場(chǎng)下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)空氣熱磁對(duì)流的數(shù)值模擬.pdf

1、強(qiáng)化或控制多孔介質(zhì)內(nèi)流體的對(duì)流換熱廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際中，外加磁場(chǎng)強(qiáng)化多孔介質(zhì)內(nèi)對(duì)流傳熱是當(dāng)下炙手可熱的研究課題，然而大部分研究者主要關(guān)注磁場(chǎng)作用下多孔介質(zhì)內(nèi)磁流體或?qū)щ娏黧w的對(duì)流換熱，對(duì)磁場(chǎng)作用下多孔介質(zhì)內(nèi)非導(dǎo)電流體的對(duì)流換熱研究較少。本文對(duì)二維和三維多孔介質(zhì)內(nèi)空氣熱磁對(duì)流進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到以下結(jié)論:
　　(1)載流線圈作用下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)空氣熱磁對(duì)流數(shù)值模擬結(jié)論:
　　在零重力環(huán)境下，線圈傾斜角為0°時(shí)，由于受到磁場(chǎng)浮升

2、力的作用，腔內(nèi)形成四個(gè)相互對(duì)稱且都傾向前后絕熱壁面漩渦。在線圈傾斜角為±90°時(shí)，形成四個(gè)向中心水平面傾斜的漩渦。Num數(shù)隨線圈傾斜角yeuler與磁場(chǎng)力參數(shù)γRa和Da數(shù)的變化關(guān)系都是關(guān)于yeuler=0°單調(diào)增大和減小。在重力環(huán)境下，腔內(nèi)空氣受到磁場(chǎng)浮升力和重力浮升力的共同作用，在線圈傾斜角為O°時(shí)，腔內(nèi)上端形成兩個(gè)較大同向漩渦;在腔內(nèi)下端形成兩個(gè)較小的逆向漩渦。在線圈傾斜角為±90°時(shí)，受磁場(chǎng)浮升力和重力浮升力的共同作用，在腔內(nèi)下

3、部形成一個(gè)較大的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的漩渦。而在腔內(nèi)水平中間面上形成一個(gè)較小順時(shí)針?shù)鰷u。當(dāng)γ≥100時(shí)，Num數(shù)隨線圈傾斜角yeuler=0°單調(diào)增大和減小。Num數(shù)隨線圈傾斜角yeuler和Da數(shù)的變化呈現(xiàn)交替性增大和減小。
　　(2)四極磁場(chǎng)作用下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)空氣熱磁對(duì)流數(shù)值模擬結(jié)論:
　　在零重力環(huán)境下，空氣在腔內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)反向漩渦，隨著γRa的不斷增大，腔內(nèi)漩渦流速越來(lái)越大，占據(jù)的空間越來(lái)越多，直至充斥整個(gè)方腔，從溫度場(chǎng)看，最