密度处理方法在圆柱腔体大温差自然对流数值模拟中的影响

摘要：

采用Boussinesq近似、不可压-理想气体及密度线性差分三种密度处理方法对大温差(△Tmax=1000K)竖直圆柱腔体的定常自然对流进行了模拟.首先,通过模拟一封闭方腔流动并与文献对比,验证了数值模拟方法的有效性.在此基础上,进一步研究了圆柱腔体中表面曲率κ、瑞利数Ra及温差△T的影响,特别是这些因素影响下不同密度处理方法对热壁面平均努谢尔特数Nuave数值结果的影响.结果表明,表面曲率κ是影响圆柱腔体自然对流换热的重要因素,且随着κ的不断减小,其Nuave数会逐渐趋近于方腔对流;同时,在温差△T和表面曲率κ较大时,基于Boussinesq近似的方法对Nuave的预测存在较大偏差.

关键词：圆柱腔体、表面曲率、大温差、自然对流、数值模拟

所属期刊栏目：35

分类号：TK124;O357(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51238010

在线出版日期：2015-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：658-668