二維方腔內(nèi)空氣對流數(shù)值研究.pdf

1、　　基于室內(nèi)環(huán)境控制、污染物傳播、設(shè)備散熱或散濕等工程需要,本文對二維方腔內(nèi)空氣對流問題展開了基礎(chǔ)研究工作。
　　首先,研究對流換熱問題計算方法,將得出的平均努塞爾數(shù)Nu與基準(zhǔn)解進(jìn)行比較,誤差均在 1.00%以內(nèi),驗證方法的正確性。進(jìn)一步研究密度、導(dǎo)熱系數(shù)、動力黏度、比熱容、氣體物性的不同處理方法對計算結(jié)果的影響,與已驗證的計算方法所得Nu進(jìn)行對比分析,得出：方腔內(nèi)溫差在30K以下,Boussinesq假設(shè)法計算誤差小于1.5

2、0%；溫差為500K時,誤差可達(dá) 9.30%；溫差為 500K 時,常物性的計算方法相對于變物性最大相對誤差為7.28%,應(yīng)考慮氣體物性隨溫度的變化。
　　其次,采用組合溫度尺度法研究方腔內(nèi)具有離散熱源/污染源的復(fù)雜傳熱傳質(zhì)問題。分別研究了浮升力比、間距以及熱源強度等對流動結(jié)構(gòu)的影響。
　　再次,研究了高瑞利數(shù)下二維方腔內(nèi)的空氣對流情況。通過計算和驗證得出：當(dāng)Gr<109時,應(yīng)采用層流計算方法進(jìn)行計算；當(dāng)Gr>109