二维非均匀介质内辐射与瞬态导热耦合传热分析

摘要：

充分利用间断谱元法对非规则区域良好适应性、数值稳定、局部高阶收敛性等优点,开展了二维非均匀介质内辐射与瞬态导热耦合传热分析.在求解过程中,将空间计算域离散为多个不重合的单元,并在单元内采用高阶谱节点进行离散.对于非均匀介质内离散坐标形式的辐射传递方程,根据离散角度上的辐射能传递方向,确定单元间的上下游关系,并采用迎风格式来实现单元间辐射信息的有效传递;对于瞬态能量守恒方程,采用全隐格式进行瞬态项离散.通过多组非均匀介质内辐射与瞬态导热耦合传热算例,发现了间断谱元法具有随单元数增加的线性收敛特性,以及随单元内节点数增加的指数收敛特性;通过与文献中结果对比,发现最大相对误差均小于1％,验证了间断谱元法的正确性和有效性;随着辐射与导热耦合参数的增加,导热在耦合传热所占比重会加大,非均匀介质带来的温度场非均匀性会减弱,达到稳态的时间变长.

关键词：非均匀介质、高温热辐射、瞬态导热、间断谱元法、迎风格式

所属期刊栏目：57

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;中央高校基本业务费

在线出版日期：2023-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：133-141