混合流动模式下开口腔内热与污染物输运的多态流动特性

• 作者: 刘润哲 汪维伟 王磊 蔡阳 赵福云
• 来源期刊: 武汉大学学报（工学版）
• 学科: 物理学
• 关键词: 混合对流 热与污染物耦合输运 多态流动 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 土木建筑工程
• 页码范围: 611-618
• 页数: 8页
• 分类号: O368
• 语种: 中文
• DOI: 10.14188/j.1671-8844.2020-07-007

摘要

对多种稳态流动结构及其相互转变特性的理解有利于在电子设备冷却、食品加工、建筑通风等许多实际应用中实现更有效的热量与物料移除.利用N-S方程建立了双开口腔室内混合通风模式的热与污染物输运模型,通过大量数值模拟结果揭示混合通风过程存在的多态流动行为,即相同边界条件下腔室内呈现不同的流动和热质输运结构.结果 表明,热质源位置对多组稳态流动结构的出现起着决定性的作用.当该热质源位于左侧,上行解和下行解彼此重合,而静止状态解则与它们不同,可以用于确定多态流动结构的出现,此时全局Nusselt数和Sherwood数相对变化的最大值分别为30.4％和27.2％,由此可见多态流动的控制与实现对提高腔室内热质输运效率有着巨大的意义;若热质源向右移动,则无法观察到多态流动现象.在高雷诺数下,热量和物料输运速率随着该热质源右移而快速提高.