瑞利数对竖直恒温面处自然对流边界层不稳定性的影响

摘要：

文章采用ANSYS FLUENT软件模拟竖直恒温面处的自然对流现象,探究瑞利数Ra对自然对流边界层不稳定性的影响.该次模拟选用7种不同R a,其变化范围为5.31×108～5.31×109,在模型中加入形式为T=2A(Rand(0,1)-0.5)的随机式扰动和形式为T=Asin(2πfc t)的正弦式扰动,对比在不同Ra和扰动形式下自然对流边界层的状态.模拟结果表明:在无扰动、随机式扰动和正弦式扰动状态下,随着Ra增大,竖直恒温壁面处的自然对流热边界层厚度均减小;在随机式扰动和正弦式扰动下,竖直恒温面处的自然对流热边界层沿竖直方向存在振荡,且相比于随机式扰动,正弦式扰动下的热边界层的震荡幅度更大;R a在5.31×108～5.31×109的范围内,自然对流边界层的特征频率与R a间的耦合公式为f c=0.226 R a0.641.

关键词：自然对流、瑞利数、边界层不稳定性、热边界层、特征频率

所属期刊栏目：45

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2022-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：602-609