圓筒中Rayleigh-Benard對流的直接數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文采用直接數(shù)值模擬方法研究了底面加熱、頂部冷卻的豎直圓筒內(nèi)Rayleigh-Benard湍流對流問題，圓筒上底面和下底面溫度恒定，側(cè)壁為絕熱壁，所有壁面均滿足速度無滑移條件。通過對柱坐標系下的Navier-Stokes方程直接數(shù)值求解，并引入徑向通量代替徑向速度來消除坐標奇異，得到了三維空間的速度場、渦量場和溫度場數(shù)據(jù)，分析研究了不同Ra數(shù)和形狀參數(shù)下的Rayleigh-Benard對流。 研究了不同Ra數(shù)和形狀參數(shù)下Rayl

2、eigh-Benard湍流對流問題。計算表明，流場中存在的兩種大尺度結構，即大尺度環(huán)流和軸對稱渦結構，討論了它們所呈現(xiàn)的不同的流場結構及其在不同Ra數(shù)和形狀參數(shù)下的變化。著重分析探討了Ra數(shù)以及形狀參數(shù)對于流場中心區(qū)域平均速度場和平均溫度場、速度和溫度脈動量、上下壁面的速度和溫度邊界層、渦結構強度以及與湍流傳熱效率相關的統(tǒng)計量Nusselt數(shù)的影響特性。研究揭示了Ra數(shù)以及形狀參數(shù)對于Rayleigh-Benard湍流對流的基本特性。