驻波场中圆柱形换热管外声流特性的数值研究

摘要：

基于非线性Navier-Stokes方程推导了一般性的声流控制方程,并利用有限元软件COMSOL对平面驻波声场中单根圆柱形换热管和双圆柱形换热管外包含二阶流场信息的Navier-Stokes方程进行全域求解,得到了一阶和二阶流场信息.研究了雷诺数Re和斯特劳哈尔数Sr对换热管外声流结构的影响规律.研究发现:随Re和Sr的增大,换热管边界层内的涡流区域变小,直至消失,而边界层外的涡流区域逐渐增大;且单换热管外涡流个数由8个减少到4个,双换热管外涡流个数从12个减少到8个.此外,边界层内和边界层外的涡流结构呈反向旋转;边界层外流场沿着振荡方向远离换热管,而在垂直方向流向换热管.

关键词：声流、Navier-Stokes方程、驻波、换热管、边界层

所属期刊栏目：40

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金;河北省自然基金;国家重点实验室资助项目

在线出版日期：2021-04-30（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：41-48