圆内开缝圆环形空间自然对流的格子Boltzmann模拟

作者：余端民; 赵明^*

来源：上海理工大学学报, 2019, 41(02): 108-115.

DOI：10.13255/j.cnki.jusst.2019.02.002

• 环形空间
• 自然对流
• 格子Boltzmann
• 数值模拟

采用耦合热格子Boltzmann模型,对圆内开缝圆环形空间自然对流进行了数值模拟,分析了瑞利数Ra(104≤Ra≤106)和开缝度S(0.1≤S≤0.4)对环形空间内流动与换热的影响。模拟结果表明:随着瑞利数增加,环形空间内自然对流换热会出现较强的不稳定性,流型转化也较丰富,存在4种流型,稳定的二涡流、四涡流、二涡流和四涡流之间振荡的交变流以及振荡的二涡流;此外,开缝度的改变对环形空间内自然对流换热影响是显著的。随着开缝度的增大,流体更易形成多涡流型,进而增强流体扰动,流动不稳定性增强;另外,增大开缝度虽能增强环形空间内自流换热,但不是开缝度越大越好,而是存在一个最佳临界开缝度。

• 单位
  上海理工大学