首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 140 毫秒
1.
采用格子Boltzmann方法研究填充水-氧化铝纳米流体的等腰直角三角形腔体中的自然对流。讨论瑞利数、颗粒体积分数、热源位置等因素对对流换热的影响,以及不同纳米流体模型对模拟结果的影响。结果表明:在低瑞利数下,随着热源在左壁面向上移动,换热效率逐渐增加。而在高瑞利数(Ra=106)时,观察到相反的现象;采用单相纳米流体模型,模拟表明热壁面平均努塞尔数比率随着体积分数的增加近似线性增加。采用改进的纳米流体模型,结果显示平均努塞尔数比率随着体积分数的增加而增大,但是平均努塞尔数比率的变化斜率逐渐减小。改进模型模拟的换热效率比单相模型高,这是因为改进模型考虑了粒子间作用力及换热,更符合实际情况。  相似文献   

2.
复合方腔顶盖驱动双扩散混合对流格子Boltzmann模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
为本文基于热质耦合的Lattice Bhatnagar-Gross-Krook(CLBGK)模型,通过引入浓度分布函数,利用格子Boltzmann方法对顶盖驱动的复合方腔内的双扩散混合对流现象进行了研究,复合方腔由多孔介质区域和自由空间组成。分析了路易斯数Le=2.0,浮升力比N=1.0,格拉晓夫数Gr=10~4和普朗特数Pr=0.7时,孔隙率(ε=0.6/0.7/0.8)、方腔中多孔介质层位置及理查德森数Ri(10~(-3)≤Ri≤10~3)对内部混合对流及热质扩散的影响。给出了方腔内温度、浓度和流线分布,以及高温高浓度壁面的平均努塞尔数Nu_(av)和平均舍伍德数Sh_(av)。研究结果表明:多孔介质层对顶盖驱动方腔内热质双扩散影响显著,且方腔左壁壁面平均努塞尔数Nu_(av)与平均舍伍德数Sh_(av),在位置D_1~D_3之间随多孔介质层的右移而增大,在位置D_3上随Ri(10~(-3)≤Ri≤10~3)的增大而减小。  相似文献   

3.
采用Darcy-Brinkman方程描述完全填充多孔介质平行平板通道内流动,分别利用局部非热平衡和局部热平衡模型,得出了温度分布和努塞尔数Nu的表达式。分别讨论了内热源、达西数Da、固相有效导热系数与流体有效导热系数之比κ和毕渥数Bi对无因次温度分布的影响,将两种模型计算得到的努塞尔数进行对比。结果表明,对于特定的参数,壁面处会出现热流分歧现象。达西数很小时,流体内部热源对无因次温度分布几乎无影响。存在内热源时,局部热平衡模型不再适用。  相似文献   

4.
涡轮叶片冷却通道高性能微小肋湍流传热的数值研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了提高涡轮叶片内冷通道的换热性能,针对分别带有直肋、斜肋、V肋和W肋这四种微小结构肋的冷却通道进行了数值计算并。通道宽高比为6,肋间距与肋高比为10,肋高与水力直径比为0.029。采用低雷诺数AKN k-ε模型研究了雷诺数范围从36700到60000时四种带肋通道的换热与流动特性并与实验结果相比较,发现通道换热性能和压力损失与稳态实验结果较一致。研究表明,W肋换热性能最优,其平均努塞尔数是流动充分发展的光滑通道的2.2到2.4倍,摩擦因子是光滑通道的3.7~4.0倍。其次是V肋、直肋,斜肋最低。分析流场发现直肋下游回流区最大,壁面努塞尔数在横向上较均匀,而斜肋、V肋和W肋因为二次流的存在回流区较小,壁面努塞尔数沿着肋展方向降低。  相似文献   

5.
本文利用CFD数值模拟软件对当量直径为200μm的不同孔隙率的叉排圆形微针肋热沉的流动和传热特性进行了数值模拟。模拟结果表明,随着雷诺数的增加,针肋尾部出现不同形态的涡。不同孔隙率的通道中,由于后排针肋的影响,针肋尾迹区的涡的形态、大小出现不同。对不同孔隙率的微针肋热沉,热流密度的变化对热沉的努塞尔数Nu的影响不同,孔隙率较小时热流密度对热沉的努塞尔数Nu影响不大,孔隙率较大时热流密度升高,热沉的努塞尔数Nu升高。  相似文献   

6.
在恒热流边界条件和不同平行风风速下,考虑通过保温层和腔体壁面的导热热损失,采用三维数值模拟方法对一侧全开的圆柱形腔体复合对流和辐射热损失特性进行研究。结果表明:平行风下,腔体内的温度分布和开口面速度分布都与无风时存在很大差异;随着风速的增大,对流热损失平均努塞尔数Nu_c单调递增,而辐射热损失平均努塞尔数Nu_r并不单调递减,且风速越大,变化越不明显;随着腔体倾角的增大,同一风速下Nu_c和Nu_r并不像无风时那样单调变化。  相似文献   

7.
本文对超临界CO_2在高度为0.2 mm的花岗岩平滑裂隙内的对流换热开展了实验研究,分析了岩心裂隙壁面温度、裂隙进出口流体温度、CO_2从岩心吸收的净热量随时间的变化规律,并采用一定的数据处理方法得到花岗岩平滑裂隙充分发展段对流换热的努塞尔数。实验结果表明:CO_2质量流量越大,裂隙壁面温度下降越快,流动方向上壁面温度相差越大,出口流体温度下降越快,能够从裂隙岩心带走的热量越多。超临界CO_2通过高温花岗岩裂隙内层流充分发展段的Nu数基本上为一常数。  相似文献   

8.
本文以浮动盘管为研究对象,通过数值模拟与实验研究探讨了外掠流体的物性对浮动盘管振动特性的影响,引入附加质量系数描述其振动特性的变化。分析表明,在结构参数相同的条件下,流体诱导浮动盘管振动的附加质量系数随外掠水温度的升高而缓慢减小,对应浮动盘管的振动频率和努塞尔数随之缓慢增大。  相似文献   

9.
运用数值计算的方法对仿螺旋肋片内冷通道内的流动特性和传热特性进行了研究,共建立五组模型,分析了入口冷气雷诺数和肋片排布方式对壁面换热和通道阻力特性的影响规律.研究结果表明:(1)随着肋片与主流方向的夹角α的增大,壁面换热增强,同时通道内平均阻力系数显著增大.(2)随着入口冷气雷诺数的增大,壁面平均努塞尔数Nu增大,平均阻力系数Eu减小.(3)改变肋片倾斜角β可使综合性能提高,且存在最佳值.在研究范围内,α=15°,β=15°时综合性能最好.  相似文献   

10.
采用数值模拟的方法,研究锯齿形板翅式换热器在给定壁温、给定热流密度、冷热流体逆流布置和沿壁面长度方向变壁温这四种边界条件的传热特性,得到了在雷诺数为169、415、2725和4095的低压路氦气流动中,不同边界条件下翅片通道的局部努赛尔数沿无量纲高度方向上的分布。结果表明:对于相同Re数下,给定热流密度条件下的壁面温度分布趋势与实际工况下逆流布置时最为接近,其中间位置处局部Nu数沿无量纲高度方向上的变化曲线最为逼近,且计算得到的传热因子j值也最为贴近,所以,仿真时采用定热流边界条件能更好地真实模拟冷热流体逆流换热时的情况。  相似文献   

11.

In this paper heat and mass transfer phenomena are studied in a catalytic monolith with a fast exothermic reaction taking place at the walls at fully developing laminar flow for different values of the kinetic parameters. A two-dimensional model has been adopted to simulate the behaviour of the monolith reactor. The unsteady Navier–Stokes equations have been discretized by adopting the control volume approach and solved by means of the CFD-ACE+ package. The model surface reaction is parametrically varied to account for the effects of the perturbation generated by heat production associated with the reaction on flow field, temperature and concentration profiles and then on transport. Results show that Nu and Sh trends are not monotonic functions but that there exists a transfer enhancement due to the perturbation of the flow field. This increase is shown to be dependent on the kinetics parameters of the surface reaction. We show that the definition of the new driving force we previously proposed, which relates the transfer coefficients to the adiabatic temperature rise, is also able to describe the effect of the kinetic parameters if the pre-exponential factor and the activation energy are included in the correlation.  相似文献   

12.
微型燃气轮机CW原表面回热器流动与换热的试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文试验研究了交错波纹(Cross Wavy,简称CW)原表面回热器在低雷诺数范围内的流动与传热性能,通过对燃气进、出口不同测点温度测量,研究了燃气不均匀性对换热性能的影响,采用等流量法从总传热系数k中分离出两侧表面传热系数h,获得了有工程应用价值的Nu-Re及f-Re准则关系式。  相似文献   

13.
正交梯度下双扩散对流的数值模拟   总被引:3,自引:0,他引:3  
本文采用有限单元法求解涡量、流函数、能量和组分控制方程,数值模拟了在温度梯度和浓度梯度正交情况下竖直环形容器内的双扩散对流结构。通过改变浮升力比N=GrS/GrT和Le数的大小,分析了溶质浮升力方向及其大小和Le数对容器内双扩散对流的影响。结果表明:当溶质浮升力改变时,壁面处的流体流动状况、边界层厚度、Nu数和Sh数都发生了变化;随着Le数的增大,竖直壁面处Nu数逐渐降低而水平壁面处的Sh数逐渐增大。  相似文献   

14.
细圆管内纳米悬浮液对流换热的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
实验研究了细圆管内氧化铜纳米颗粒悬浮换热特性。试验段的管径为0.68mm、1.01mm和1.28mm,氧化钢纳米颗粒平均粒径为50um,悬浮液中氧化铜纳米颗粒质量分数分别为0.02,0.04和0.06,分散剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)质量的分数为0.02。为进行对比分析,还测试了水的换热特性。实验结果表明,在所研究的尺寸下,层流时去离子水的努谢尔特数Nu要高于已有液体对流换热关联式计算之值,纳米颗粒悬浮液的对流换热系数高于水的,且纳米颗粒的质量分数越高,悬浮液的对流换热系数越大。随着流动从层流向湍流的转换,强化效果也越明显。  相似文献   

15.
The magnetic impacts upon the transport of heat and mass of an electrically conducting nanofluid within an annulus among an inner rhombus with convex and outer cavity with periodic temperature/concentration profiles on its left wall are assessed by the ISPH method. The right wall has ${T}_{c}$ and ${C}_{c},$ flat walls are adiabatic, and the temperature and concentration of the left wall are altered sinusoidally with time. The features of the heat and mass transfer and fluid flow through an annulus are assessed across a wide scale of Hartmann number $Ha,$ Soret number $Sr,$ oscillation amplitude $A,$ Dufour number $Du,$ nanoparticles parameter $\phi ,$ oscillation frequency $f,$ Rayleigh number $Ra,$ and radius of a superellipse $a$ at Lewis number $Le=20,$ magnetic field's angle $\gamma =45^\circ ,$ Prandtl number ${\Pr }=6.2,$ a superellipse coefficient $n=3/2,$ and buoyancy parameter $N=1.$ The results reveal that the velocity's maximum reduces by $70.93 \% $ as $Ha$ boosts from 0 to 50, and by $66.24 \% $ as coefficient $a$ boosts from $0.1$ to $0.4.$ Whilst the velocity's maximum augments by $83.04 \% $ as $Sr$ increases from 0.6 to 2 plus a decrease in $Du$ from 1 to 0.03. The oscillation amplitude $A,$ and frequency $f$ are significantly affecting the nanofluid speed, and heat and mass transfer inside an annulus. Increasing the parameters $A$ and $f$ is augmenting the values of mean Nusselt number $\overline{Nu}$ and mean Sherwood number $\overline{Sh}.$ Increasing the radius of a superellipse $a$ enhances the values of $\overline{Nu}$ and $\overline{Sh}.$  相似文献   

16.
A series of experimental investigations by using the transient liquid crystal method on the studies related to the convective heat transfer in rectangular channels with different wall material types have been successfully performed. The results show that the local and average Nusselt numbers on the test channel surface for wall material type (II) are higher than those for wall material type (I). The effect of the steady-state air preheating temperature on average Nusselt numbers is not significant, while the average Nusselt numbers increase with increasing Reynolds number in a power of 0.627. Furthermore, two empirical Nu correlations for channels with wall material type (I) and type (II) are respectively proposed in this study.  相似文献   

17.
紧致方法对流动换热及静态分岔的模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
发展了基于投影法的紧致方法求解流动换热问题,对顶盖驱动流和侧壁加热的方腔内自然对流换热问题进行了数值模拟。与其它传统方法相比,紧致方法能在较少的网格结点下获得精度较高的计算结果。进一步,采用所发展的紧致方法对不同工况下的Rayleigh-Benard对流及其静态分岔现象进行了数值模拟。数值计算结果表明当长宽比变大时,底部努塞尔数会有小幅度增加。当长宽比为8时,用所发展的紧致方法不同的初场可以得出三种不同的流场和温度场。与基于QUICK格式的SIMPLE算法相比,所发展的紧致方法可以多预测一种静态分岔现象。  相似文献   

18.
An early drag crisis can occur at high turbulence of incoming gas flow to a sphere. To study the influence of a crisis on heat transfer from a sphere to gas, a numerical experiment was carried out in which the free gas flow around a sphere with a temperature lower than the sphere temperature was simulated for two cases. The flow was laminar in the first case and highly turbulent in the second case. To take into account turbulence, the kinematic coefficient of turbulent viscosity with a value, which is much higher (up to 2000 times) than that for physical viscosity, was introduced. The results of calculations show that the early drag crisis occurs at Reynolds numbers of about 100 and results in considerable (by four to seven times) decrease in the hydrodynamic force and sphere drag coefficient C d . The early drag crisis is also accompanied by the crisis of heat transfer from a sphere to gas with a decrease in Nusselt numbers Nu by three to six times.  相似文献   

19.
离心力场作用下多孔介质中强制对流换热的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
对离心流化床中空气通过多孔物料层的强制对流换热进行了理论和实验研究。获得了气流和物料间强制对流换热的准则关联式。研究结果表明,在气流速度和温度梯度方向一致的条件下,强制对流换热比通常的边界层强制对流换热有所强化,其换热的准则关联式具有 Nu=CRePr的线性形式。从而验证了改变气流方向和热流密度矢量之间夹角可以强化换热的这一强化传热新原理。  相似文献   

20.
本文采用组合扩散系数方法处理不同气体组分之间的扩散,对氩等离子体的流射入空气环境并撞击平板时的层流流动和传热进行了数值模拟.这种新的处理混合气体中质量扩散的方法有助于更准确地描述等离子体条件下的组分扩散与能量输运。文中给出了射流中速度、温度及氩质量分数的分布情况,以及基板处热流密度分布的若干典型的数值模拟结果.  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号