文档介绍：第卷第期工程热物理学报、,
年月、,
二维方腔非稳态自然对流数值模拟研究
杨卫卫何雅玲徐超陶文栓
西安交通大学能源与动力工程学院多相流国家重点实验室, 陕西西安
摘要本文针对二维方腔中非稳态自然对流过程进行了数值研究, 方腔一侧被等温冷却, 另一侧受到三块热板脉动
,
加热, 热板温度满足两种不同规律, 脉动周期。二, 脉动大小。。滩。, 所研究的自然对流问题取
。
“, 工质为空气尸研究结果表明方腔中冷板瞬时对流换热量与相应稳态时有很大差异在一定条
件下, 热板温度脉动周期和脉动量对冷板的换热量均有很大的影响
关键词自然对流脉动加热数值模拟
中图分类号文献标识码文章编号一一一
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,
前言等研究了方腔左面突然被等热流的加热或被等温
加热’两种情形下的非稳态自然对流过程。上面的
,
方腔自然对流在工程领域中有着很普遍的应研究都是针对较为简单的情况进行的实际工程中
。
。,
用, 在过去的几十年中已得到广泛的研究然而多还有许多较复杂的情况比如冰箱冷冻室与
,
数研究只是针对稳态的情况进行的。许多实际的应就针对冰箱冷冻室进行了数值模拟研究了
用中自然对流过程是瞬态的过程, 目前只有有限的蒸发器温度由启动发展到周期性变化的自然对流过
。
文献作了这方面的研究。等研究了上程等针对热板温度脉动变化的二维方
,
下面绝热, 左右面温度由分别变化到△腔进行了研究其结果表明脉动加热对自然对流换
。
和一△时自然对流过程等闭研究热有极大的影响。
了自然对流方式的非稳态冷却过程, 其研究区域为本文针对二维方腔中的非稳态自然对流过程进
二维方腔, 一竖直面温度变化, 其余三面绝热。行数值研究, 与上述研究不同的是方腔左侧具有三
收稿日期一一修订日期一一
基金项目国家重点基础研究规划资助项目国家自然科学基金资助项目
作者简介杨卫卫一, 男, 陕西人, 硕士研究生, 主要从事交变流动的数值模拟以及强化传热方面的研究。
丁程热物理学报卷
块相同尺寸大小的热板, 采用两种不同脉动方式加数值研究
热, 热板的厚度忽略不计。研究结果表明脉动加热
脉动加热对自然对流的影响
。
对自然对流换热有着重要的影响,
当脉动加热时热板温度随时间发生周期性的
问题及数学描述变化, 引起腔内温度场周期性变化, 进而影响到冷
板的换热量。选取周期二, 计算脉冲加
物理模型。
热方式下自然对流换热情况图为温度满方
,
本文中研究的方腔如图所示方腔几何尺, ,
式时换热量随时间的变化规律从图中可以看出在
,
寸为取右面被等温冷却温度为,
热板温度脉动的初始几个周期内换热量周期性变
图中阴影部分为绝热面左面等间距地布置着, 。
化不明显并且换热量较周期性稳定后要大一些
,
三块加热板温度满足如图所示的正弦脉动加,
但是从整体看采用脉动加热方式冷板换热量均比
。。
热方式几联对八或者矩形脉动加热。
初始时刻的稳态换热量要高通时可以看出脉动量
‘。士。
方式裂, 。