多孔介质底部加热自然对流换热的数值研究

作     者：邵明芹 严微微 何宗旭 张凯 SHAO Ming-Qin;YAN Wei-Wei;HE Zong-Xu;ZHANG Kai

作者机构：中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 

基　　金：浙江省自然科学基金(No.LY18A020007) 国家自然科学基金(No.11202203 No.11502237) 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2019年第40卷第2期

页      码：396-402页

摘      要：本文基于修正Brinkman-Forchheimer-extended-Darcy模型,运用格子Boltzmann方法(lattice Boltzmann method, LBM)模拟了底部局部加热多孔介质方腔的自然对流换热,详细分析了Darcy数(Da)、Rayleigh数(Ra)、孔隙度对多孔介质对流换热特性的影响,提出了平均Nusselt数随着Da、Ra及ε变化的拟合关系式,结果表明:1)当Da>10^(-5)时,Da对对流换热性质的影响十分显著,对流换热强度随着Da的增大而明显增大;2)当Ra<10~5时,Ra对对流换热的影响不明显;当Ra≥10~5时,Ra显著影响对流换热的特性,对流换热强度随着Ra的增大而明显增大;3)孔隙度对对流换热性质的影响较小,对流换热强度随着孔隙度的增大而缓慢增大。4)高温热源尺寸对对流换热性质的影响较大,随着热源尺寸的增大,对流换热强度反而减小,且存在临界热源尺寸使得热源的输出热量最大。本研究工作有助于为换热器的优化设计提供理论指导和数据支持。

主 题 词：多孔介质 自然对流换热 格子Boltzmann方法 

学科分类：080701[080701] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

馆 藏 号：203459702...