混合对流的数值模拟

计算物理 ›› 2007, Vol. 24 ›› Issue (1): 29-34.

混合对流的数值模拟

陈晓春¹, 林冠婧¹, 周翔¹, 朱颖心¹, 王元²

1. 清华大学建筑技术科学系, 北京 100084;
2. 西安交通大学流体工程系, 陕西西安 710049

收稿日期:2005-09-15 修回日期:2005-09-15 出版日期:2007-01-25 发布日期:2007-01-25
作者简介:陈晓春(1974-),男,安徽蚌埠,助理研究员,工学博士,主要从事湍流流动与传热的实验和数值模拟研究,清华大学建筑技术科学系100084.
基金资助:
国家自然科学基金(No.50278044,No.50478008)资助项目

Numerical Simulation of Mixed Convections

CHEN Xiaochun¹, LIN Guanjing¹, ZHOU Xiang¹, ZHU Yingxin¹, WANG Yuan²

1. Department of Building Science, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. Department of Fluid Machinery and Engineering, Xi'an jiaotong University, Xi'an 710049, China

Received:2005-09-15 Revised:2005-09-15 Online:2007-01-25 Published:2007-01-25

摘要/Abstract

摘要： 分别采用v'²-f模型、k-ε模型和室内零方程模型对通风空调中典型的气流组织形式混合对流进行数值模拟.研究表明:在通风入口附近存在一个分离涡,对这个分离涡预测的准确程度是整个计算成败的关键因素.将预测结果和实验进行比较,发现这个涡的尺度介于???20070105???-f模型和零方程模型预测的结果之间,比k-ε模型预测的结果大.虽然从流场上看,零方程模型预测的结果和实验结果吻合很好,但从模型构造的角度看,它不具备普遍的意义.从对温度场的预测看,v'²-f模型预测结果最好,室内零方程模型次之,k-ε模型结果最差.

关键词: 混合对流, 通风空调, 数值模拟, 湍流模型

Abstract: A v'²-f model,a k-ε model and an indoor zero equation model are adopted respectively to simulate mixed convections which are typical in ventilation and air conditioning systems.It indicates that there is a separated vortex near the ventilation inlet,and the accuracy for predicting this vortex is a critical factor in the simulation.The separated vortex dimension obtained by experiments is between the values calculated by the v'²-f model and the indoor zero equation model,while the dimension predicted by the k-ε model is a bit smaller.The results predicted by the indoor zero equation fit experimental results best.However,it is not in general from the view of model structure.For calculating temperature field the v'²-f model is better than the indoor zero equation model,and the k-ε model is the worst among the three.

Key words: mixed convection, ventilation and air conditioning, numerical simulation, turbulence model

中图分类号:

O357.5

陈晓春, 林冠婧, 周翔, 朱颖心, 王元. 混合对流的数值模拟[J]. 计算物理, 2007, 24(1): 29-34.

CHEN Xiaochun, LIN Guanjing, ZHOU Xiang, ZHU Yingxin, WANG Yuan. Numerical Simulation of Mixed Convections[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2007, 24(1): 29-34.

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