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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
局部热壁面多孔介质方腔内自然对流的数值研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文对上下壁面绝热、左侧壁面长度为b的嵌装加热器部分维持恒定温度T_h而剩余部分绝热,且右侧壁面维持恒定温度T_c的多孔介质方腔内的自然对流换热进行了数值研究.在热壁面无量纲长度B=0.5(B=b/L)的条件下,综合研究了左侧壁面受热部分中心距上壁面的无量纲长度D(D=d/L)、Da数、Ra数和孔隙率对腔体内自然对流换热的影响.数值计算结果表明,左侧壁面受热部分位置的不同对腔体内自然对流换热有很大的影响,D在0.6附近取值时,Na数最大.Da数、Ra数对腔体的自然对流换热影响较大,而孔隙率对换热的影响较小.  相似文献   

2.
倾斜封闭腔内对流换热问题是非线性非平衡系统中研究的热点问题之一.本文采用高精度数值方法对倾斜方腔内流体热对流进行了直接数值模拟,研究了腔体倾角在0°—180°之间变化时,倾角的不同变化过程对流场非线性演化、传热效率以及流动分岔的影响.所考虑的Rayleigh数范围为10~3—10~6.结果表明:表征传热效率的Nusselt数对Rayleigh数、Prandtl数及倾斜角度均具有较强依赖性,在较高Rayleigh数时, Nusselt数会在80°和100°附近产生较大幅度的变化;高Rayleigh数下流场及温度场的演变更为复杂,腔体内存在1—3个对流强度不等的涡卷;低Rayleigh数下腔体倾角接近90°时流动状态为热传导状态.当腔体倾角介于70°—110°之间时,在Rayleigh数Ra∈(4949, 314721)内存在解的两条稳定分支.  相似文献   

3.
充满金属泡沫的方腔自然对流数值模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文使用格子-Boltzmann方法模拟了充满金属泡沫的封闭方腔自然对流.通过构建适用于上下边界绝热,左右边界恒定温度的封闭方腔自然对流的双分布函数热模型,模拟了充满不同孔隙率和不同孔密度的金属泡沫,在不同Ra数下的封闭方腔自然对流,结果表明金属泡沫具有强化传热的作用,并随着Ra数和孔密度的增大,换热增强.  相似文献   

4.
水平板自然对流换热的非线性特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用SIMPLE算法,QUICK差分方案,对封闭方腔内水平板自然对流换热进行了数值模拟.数值结果显示,低Ra数时流动和换热处于稳态,当Rayleigh数超过某一临界值时,流动和换热就会发生非稳态振荡,此时流动和换热表现出非对称性.对不同Rayleigh数,流动和换热通过单周期分岔从稳态过渡到非稳态,并通过倍周期分岔过渡到混沌.在混沌区,仍然会出现周期性窗口,并且数值结果与初始条件有关.  相似文献   

5.
为了了解偏心环形腔内非Boussinesq流体自然对流换热的特有现象和规律,本文利用有限容积法对垂直偏心环形腔内的冷水自然对流进行了二维数值模拟,得到了半径比为1.5时不同密度倒置参数、偏心率和Rayleigh数下的流场和温度场,并对不同条件下的平均Nusselt数进行了比较和分析。结果表明:密度倒置参数对流型结构起着决定性的作用,偏心率和Rayleigh数对流场影响较小;相同条件下,当密度倒置参数在0.5附近时,平均Nusselt数最小。  相似文献   

6.
实验研究了烧结金属纤维板在大空间下的自然对流换热,分析了倾角、孔隙率、纤维丝经、Ra数和金属纤维导热系数对换热性能的影响.实验结果表明:存在最优的角度(60°左右)使烧结金属纤维板的自然对流换热性能最好,但倾斜角度对烧结金属纤维板的换热影响没有光板显著;加热面的平均Nu数随着纤维直径和孔隙率的增加均先增加后减小;在实验...  相似文献   

7.
王刚  曾敏  黄自鹏  王秋旺 《计算物理》2007,24(3):282-286
对充满多孔介质的倾斜方腔,在其上下壁面绝热、右侧壁面维持恒温To及左侧壁面温度基于To随时间按正弦规律变化的情况下,采用Brinkman扩展达西模型和SIMPLER算法对方腔内的自然对流与换热进行了非稳态数值模拟,方腔倾角α的范围为0°~90°,Pr数为1,Ra数为106.计算研究不同的振荡频率和方腔倾角对方腔内对流换热的影响.数值模拟结果表明:振荡频率f为60π,方腔倾角为43°时,方腔内的换热最强.  相似文献   

8.
双扩散自然对流的格子Boltzmann模拟   总被引:4,自引:0,他引:4  
郭照立  李青  郑楚光 《计算物理》2002,19(6):483-487
建立了一个模拟双扩散自然对流系统的格子Boltzmann模型,用此模型对受温度和浓度梯度驱动的方腔流动进行了模拟,研究了浓度Rayleigh数对传热传质的影响,并与其它文献的结果进行了比较.  相似文献   

9.
研究沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热,根据"O"形圈理论和现场测定确定孔隙率系数,建立坐标方向孔隙率分布函数;考虑流体密度变化,并引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型,能量方程采用界面连续条件,建立沉降分布孔隙率多孔介质流动和传热求解模型.采用差分法对模型进行离散化,应用高斯-赛德尔方法迭代求解.数值分析表明:沉降分布孔隙率条件下多孔介质内流体流动速度在壁面附近较大,中心部位较小,壁面附近孔隙率的增大使得低流速区域减小,较高流速区域增大;当孔隙率小值时,温度按线性减小;当孔隙率大值时,温度在高低温壁面附近迅速减小,在中部减小较缓,热量按导热和对流共同传递;孔隙率增大能使平均怒谢尔数增大,对流换热作用增强.  相似文献   

10.
基于CFD仿真软件FLUENT,建立了封闭球形容腔内氦气关键物性参数随温度变化的深低温自然对流仿真模型。利用该模型对封闭球形容腔内20~100 K温度下不同瑞利数(10~8Ra10~(11))伪稳态自然对流换热进行了数值模拟,得到了速度场分布、温度场分布和努塞尔数(Nu).开展了液氢温区球形封闭容腔内氦气伪稳态自然对流换热试验。通过与试验数据的对比分析,验证了本文所提出的深低温自然对流模型的有效性。利用最小二乘法,获得了深低温球形容腔内氦气自然对流换热准则数方程。  相似文献   

11.
为研究不连续冷源边界对内置发热体多孔介质方腔内传热及流动的影响,采用格子Boltzmann方法对REV尺度下多孔介质方腔内的自然对流进行计算,并研究瑞利数(Ra)、达西数(Da)、孔隙度对多孔介质方腔内传热流动的影响.发现Da对方腔内的流体流型影响很大,Da为10-4时,多孔介质方腔内只有一个涡流,而Da为10-2时,方腔内有两个涡流.增大RaDa、孔隙度可以提高冷源壁面的平均努赛尔数(Nu),增强散热效果,孔隙率对平均Nu影响程度和Da的大小有关.当冷源布置在壁面上方,壁面的平均NuRa的增加剧烈变化,方腔处于高Ra条件下时,将冷源布置在边界的上方可以提高散热效果.6种布置方案中Case 6的散热效果最好.  相似文献   

12.
孙金丛  杜鹏  李培生  张莹  李伟 《计算物理》2017,34(5):583-592
采用Boltzmann方法模拟部分热活跃边界下的多孔腔体内自然对流,探讨不同热边界布置方案、孔隙度、Da数及Ra数对其流动传热的影响.数值计算表明:Da=10-4时,腔体内中央出现一个循环流模式,只在Ra数很大时孔隙度才对传热有影响; Da=10-2时,腔体内出现两个循环流,在Ra数很小时孔隙度对传热产生强烈的的影响.热活跃边界位置影响腔体内流体对流传热的强度,加热边界布置在底部、而冷却边界布置在顶部(Bottom-Top布置方式),对多孔腔体内对流传热最有利,优于全热边界布置方式的传热效果.  相似文献   

13.
14.
Natural convection in a square porous cavity filled with a nanofluid in conditions of thermal stratification has been numerically studied. The mathematical model has been formulated in terms of the dimensionless stream function and temperature using the Darcy–Boussinesq approximation and Tiwari and Das' nanofluid model with new more realistic empirical correlations for the physical properties of the nanofluids. Formulated partial differential equations along with the corresponding boundary conditions have been solved by the finite difference method. Particular efforts have been focused on the effects of the Rayleigh number, thermal stratification parameter, porosity of the porous medium, solid volume fraction parameter of nanoparticles, and the solid matrix of the porous medium (glass balls and aluminum foam) on the local and average Nusselt numbers, streamlines and isotherms. It has been observed an essential effect of thermal stratification parameter on heat and fluid flow fields.  相似文献   

15.
本文运用达西流模型,对饱和含湿多孔介质中环绕水平等温圆柱发生的自然对流进行了数值模拟和分析。流函数和温度分布采用傅里叶级数的形式,以联立求解二维流动的控制方程组,傅里叶级数项的系数由一维常微分方程的解得到。文中同时给出局部和平均努谢尔数随修正瑞利数的变化关系以及修正瑞利数处在0.1~10范围内时二维流场和温度场分布。  相似文献   

16.
《Physics letters. A》2020,384(28):126736
A computational research was performed to analyze the electrohydrodynamic (EHD) convective heat transfer in a differentially heated dielectric-MWCNT nanofluid layer. The study was conducted on a square enclosure subjected to a temperature gradient between these two vertical walls as well as a potential difference between these horizontal walls. The enclosure was filled with MWCNT oil-based nanofluid; the MWCNT nanoparticles were dispersed in a perfectly insulating thermal oil with a volume fraction of hardly exceeded 0.4%. The governing equations were derived with the assumption of homogeneous nanofluid and were solved with employing finite volume method. Based on the obtained results, it was found that the increase of Rayleigh number, electric Rayleigh number and nanoparticle concentration enhanced the heat transfer. For high thermal and electric Rayleigh number values, the flow and heat transfer became time dependent and accordingly a frequency study was also performed. It was found that the inclusion of an electric field with the addition of nanoparticles led to a significant heat transfer enhancement of about 43%.  相似文献   

17.
A numerical study on natural convective heat transfer inside an enclosure with center heater using nanofluid has been carried out. The effect of different length of center heater on the flow and temperature fields is analysed for different Rayleigh numbers. Results are displayed in terms of streamlines, isotherms, mid height velocity profile and average Nusselt number. The numerical results reveal heat transfer increases with increasing heater length at both vertical and horizontal positions for increasing values of Rayleigh numbers. In particular, a higher increase in heat transfer is obtained with heater situated with vertical position of maximum length. Also it is obtained that enhancement of heat transfer is high for Ag - water nanofluid than CuO -water and Al2O3 -water nanofluids.  相似文献   

18.
Double diffusive natural convection inside a porous cavity with non-uniform porosity has been numerically studied. The cavity was filled with two parallel porous layers with different porosity. Considering the effects of temperature-dependent viscosity, simulations have been done via the Lattice Boltzmann method (LBM) at representative elementary volume (REV) scale. In this study, the effect of porosity, buoyancy ratio, the viscosity-variation number and thermal Rayleigh number on heat and mass transfer rates was investigated. The streamlines, isotherms, isoconcentrations, average Nusselt number and average Sherwood number curves of different parameters were discussed in detail. It was observed that the governing parameters has significant impact on the fluid flow, temperature and concentration distributions. In addition, the average Nusselt and Sherwood numbers are increase with an reduce in the viscosity-variation number. Further, as the absolute value of buoyancy ratio and thermal Rayleigh number increases, the effect of porosity and viscosity changes on the heat and mass transfer enhancement was augmented.  相似文献   

19.
封闭圆内开缝圆自然对流换热的振荡特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文通过数值计算探讨了封闭圆内开缝圆自然对流换热的振荡特性。数值计算以整个圆为计算区域,采用了非稳态的数学模型和具有QUICK差分格式的SIMPLE算法。在相同条件下计算结果和实验结果符合很好。数值结果显示, 当几何结构一定时,Rayleigh数Ra小于某个临界值时,流动和换热处于稳态,并且关于垂直中心线对称;Ra大于这个临界值时,流动和换热是振荡的,非对称的。数值实验还表明,流动和换热出现振荡时的临界Rayleigh数Rac与开缝圆的开缝度有关,且流动和换热的振荡会出现对称振荡和非对称振荡两种情形。  相似文献   

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