多孔介质底部加热自然对流换热的数值研究

• 作者: 严微微 何宗旭 张凯 邵明芹
• 来源期刊: 工程热物理学报
• 学科: 工学
• 关键词: 多孔介质 自然对流换热 格子Boltzmann方法
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 页码范围: 396-402
• 页数: 7页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文

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＜105时,Ra对对流换热的影响不明显;当Ra≥105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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张凯		33	97	5.0	8.0
2	严微微		5	12	2.0	3.0
3	何宗旭		2	9	1.0	2.0
4	邵明芹		1	0	0.0	0.0