含内热源的多孔方腔自然对流非正交MRT-LBM模拟

摘要：

为了增强多孔方腔内流体流动与传热效果,采用非正交多松弛格子 Boltz-mann方法(MRT-LBM)对含有内热源的多孔方腔自然对流传热现象进行了数值模拟.研究了不同冷源布置方案(Scheme A～Scheme F)、内热源结构形式(Case 1 、Case 2、Case 3)、内热源位置(a、b)、Darcy数、Rayleigh数等对多孔方腔内流体流动与传热的影响.计算结果表明:冷源布置方案对腔内流体流动与传热具有重要影响,当冷源左右对称布置时,腔内温度场及流场亦对称分布;在高 Rayleigh数下采用 Scheme A的双上部冷源布置方案能明显提高腔内的传热强度;内热源的形状对腔内对流传热影响很大,高 Rayleigh 数下,Case 3 的布置方式更好.内热源的位置a和b 对腔内的传热影响明显,提出了热壁面平均 Nusselt 数与位置 a 的拟合关系式,存在最佳的位置a(a＝0.25),使得腔内的对流传热最强;热壁面平均Nusselt数亦随b 值变化表现出特定的变化规律.随着b 值的增加,热壁面平均Nusselt数呈现先增后减再增的趋势.

关键词：多松弛(MRT)格子、Boltzmann模型、内热源、自然对流、多孔方腔

所属期刊栏目：46

分类号：TB61+1(制冷工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;江西省自然科学基金

在线出版日期：2020-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：241-251