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倾斜度及温度震荡频率对三维多孔介质方腔自然对流换热的影响

杨剑, 曾敏, 王刚, 王秋旺

计算物理 2008, 25 (5): 561-568.

摘要（274）

PDF （538KB）（1113）

对三维多孔介质倾斜方腔内非稳态自然对流换热进行数值研究.腔体右壁面(X=1)保持恒温T₀,左壁面(X=0)基于温度T₀按正弦规律变化,其他所有壁面保持绝热.采用Brinkman扩展达西模型及SIMPLE算法模拟方腔内的流动.方腔沿y轴转动倾角α1的变化范围为0°~90°,沿x轴转动倾角α2的变化范围为0°~45°,无量纲温度震荡频率f的变化范围为5π~90π.详细研究倾角和温度震荡频率对三维方腔自然对流换热的影响.计算结果表明:当倾角α1=46°,α2=45°及温度震荡频率f=45π时,方腔内的换热最强.

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复杂多孔介质腔体内自然对流换热的数值研究

曾敏, 王刚, 谢公南, 陈秋炀, 王秋旺

计算物理 2008, 25 (4): 445-449.

摘要（330）

PDF （398KB）（1215）

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLEC算法,数值研究复杂多孔介质腔体内的自然对流换热问题.腔体的曲面温度分别保持恒定,上下表面绝热.在曲线坐标系中用有限容积法离散方程,并采用Brinkman扩展达西模型及局部非热平衡模型求解,综合研究Rayleigh数,Darcy数、孔隙率等参数对腔体内自然对流换热的影响.计算结果表明:Rayleigh数和Darcy数的影响最大而孔隙率的影响很小,同时存在使得腔体内换热达到最强的最佳纵横比.

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周期性边界条件下多孔介质方腔内自然对流换热数值研究

王刚, 曾敏, 黄自鹏, 王秋旺

计算物理 2007, 24 (3): 282-286.

摘要（313）

PDF （274KB）（1136）

对充满多孔介质的倾斜方腔,在其上下壁面绝热、右侧壁面维持恒温T₀及左侧壁面温度基于T₀随时间按正弦规律变化的情况下,采用Brinkman扩展达西模型和SIMPLER算法对方腔内的自然对流与换热进行了非稳态数值模拟,方腔倾角α的范围为0°~90°,Pr数为1,Ra数为10⁶.计算研究不同的振荡频率和方腔倾角对方腔内对流换热的影响.数值模拟结果表明:振荡频率f为60π,方腔倾角为43°时,方腔内的换热最强.

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几何因子对波纹通道内稳态流动与换热的影响

谢公南, 王秋旺, 曾敏, 罗来勤

计算物理 2007, 24 (2): 192-196.

摘要（217）

PDF （312KB）（1054）

采用曲线坐标系下压力与速度耦合SIMPLER算法,数值研究了一种波纹通道内周期性充分发展的稳态层流流动与换热情况,流动Re数的范围为20-500,Pr数为0.7.计算考察了不同Re数、纵宽比γ及纵横比φ对换热与阻力的影响.计算结果表明,Re数、纵宽比γ及纵横比φ较小时流体不出现任何回流;整体Nu数及fRe数随着Re数,纵宽比γ及纵横比φ的增加而增加,换热增强,但同时流动阻力增加.其计算结果可为波纹通道的设计提供参考依据.

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脉动参数对波纹通道内传热强化的影响

谢公南, 王秋旺, 曾敏, 罗来勤

计算物理 2006, 23 (6): 673-678.

摘要（247）

PDF （370KB）（1037）

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLER算法,数值研究了波纹通道内脉动流动与换热情况,流动Re数的范围为5~500,Pr数为0.7.计算考察了脉动参数如脉动频率和振幅对通道内强化传热和压力损失的影响.研究结果表明,流动阻力特性呈周期性余弦规律变化,换热Nu数呈正弦规律变化;频率、振幅的增大,使得阻力脉动幅度增大.受入口脉动流的影响,通道内的旋涡发生周期性的脱落、增长和迁移,从而增强了流体之间的扰动和掺混,强化了传热;传热的强化效果随着振幅的增大而增强,但在特定入口脉动流下,相同振幅不同频率下的强化效果几乎一致.

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周期性波纹通道内换热与流动的数值研究

谢公南, 王秋旺, 罗来勤

计算物理 2006, 23 (1): 93-97.

摘要（241）

PDF （218KB）（1096）

采用曲线坐标系下压力与速度耦合的SIMPLER算法,数值研究了一种紧凑换热器中波纹通道内周期性充分发展的层流流动与换热情况,流动Re数的范围为100~1100,Pr数为0.7.计算考察了不同波纹高度、波纹间距对流动与换热的影响,并对模型参数进行了性能评价.计算结果表明,整体Nu数及fRe数随着流动Re数的增加而增加.随着波纹高度的增加或波纹间距的减小,换热增强,特别是在高Re数下波纹高度的增加更加强化换热.最佳波纹高度和间距分别为1.15 mm和13 mm.

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周期性渐扩-渐缩通道层流流动与换热特性研究

徐佳莹, 王秋旺, 杨小玉, 王良, 陶文铨

计算物理 2001, 18 (3): 225-229.

摘要（286）

PDF （210KB）（1082）

以渐扩-渐缩通道内周期性充分发展的层流流动与换热为研究对象,采用SIMPLE算法,适体坐标网格及Amano周期性边界条件的实施方案对之进行数值模拟,计算了在层流范围内不同Re数下的流动与换热规律.结果表明,在Re=100~1000范围内,与平行平板通道相比,阻力增强了(10~200)%,换热增强了(40~320)%.

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