固定顆粒對(duì)方腔自然對(duì)流影響的直接數(shù)值模擬研究.pdf

1、包含顆粒的傳熱流動(dòng)在自然界和各種工業(yè)領(lǐng)域普遍存在,但對(duì)其內(nèi)部的復(fù)雜流動(dòng)和傳熱特性研究并不充分。木文采用基于虛擬區(qū)域方法的直接數(shù)值模擬,對(duì)兩種包含固定顆粒的方腔自然對(duì)流進(jìn)行了研究。
　　 對(duì)多孔介質(zhì)方腔自然對(duì)流,采用在流場(chǎng)中布置顆粒模擬多孔介質(zhì)結(jié)構(gòu),通過直接數(shù)值模擬研究了顆粒數(shù)目、布置方式和形狀對(duì)于傳熱特性的影響。研究發(fā)現(xiàn),在高Ra數(shù)下,多孔介質(zhì)方腔自然對(duì)流中傳熱主要是通過壁面附近熱對(duì)流產(chǎn)生的環(huán)流。豎直壁面附近存在高速流動(dòng)區(qū),其流

2、速隨著Ra數(shù)增大而增大,寬度隨之減小。當(dāng)保持Ra數(shù)和固體體積分?jǐn)?shù)不變時(shí),隨著模擬多孔介質(zhì)的顆粒數(shù)目的增加,壁面平均Nu數(shù)隨之減小,即傳熱效率降低,進(jìn)一步的流場(chǎng)分析表明規(guī)則排列時(shí)最外排顆粒到壁面距離對(duì)于傳熱效率有很重要的影響;當(dāng)固體顆粒數(shù)目和體積分?jǐn)?shù)相同時(shí),顆粒隨機(jī)布置在高Ra數(shù)時(shí)比顆粒規(guī)則布置有更高的傳熱效率,而顆粒形狀對(duì)于傳熱效率的影響則不大。
　　 對(duì)于Rayleigh-Benard對(duì)流,主要研究了其巾的大渦自發(fā)翻轉(zhuǎn)問題。無