基于M-L湍流模型的浮空器强迫对流换热

• 作者: 裴后举 蒋彦龙 施红 崔永龙 陈常栋 钱晓辉
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 强迫对流换热 热力学 M-L模型 转捩过程 湍流 热力学过程
• 年，卷（期）: 2021,（S1）
• 所属期刊栏目: 流体力学与传递现象
• 页码范围: 136-141
• 页数: 5页
• 分类号: V247
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191105

摘要

外表面强迫对流换热是影响临近空间浮空器热控的重要因素，而流体的流动状态对强迫对流换热具有十分重要的影响。目前对浮空器外表面强迫对流换热的仿真研究多采用雷诺时均方程，将流动作为全湍流进行计算，且并未考虑转捩现象的影响。为了研究转捩现象对强迫对流换热的影响，首先通过在Reynolds数为1.14×106情况下采用M-L转捩模型球体浮空器绕流得到的结果与实验结果以及采用Shear Stress Transfer(SST)k-ω、k-ε模型模拟结果进行对比分析，验证了M-L转捩模型在模拟球体浮空器强迫对流换热时的优越性。在验证数值模拟方法的基础上，分析了Reynolds数对球体浮空器强迫对流换热的影响。基于数值模拟得到的结果，在Reynolds数为106～108的范围内，拟合得到了球体浮空器强迫对流换热关系式。