微管外流動(dòng)換熱的玻爾茲曼數(shù)值模擬研究.pdf

1、格子Boltzmann方法是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的數(shù)值計(jì)算方法，由于它有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在流體力學(xué)、多相流、化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散等許多領(lǐng)域得到了迅速的應(yīng)用和發(fā)展。隨著所研究問(wèn)題的復(fù)雜度越來(lái)越高，Boltzmann方法也在不斷完善，出現(xiàn)了許多針對(duì)不同物理問(wèn)題的數(shù)值模擬方法。圓柱繞流是一個(gè)經(jīng)典的流體力學(xué)問(wèn)題，以往對(duì)它的研究主要集中在流動(dòng)方面，而換熱方面很少，并且大多是在常規(guī)尺度下的。本文主要用格子Boltzmann方法模擬微管圓外繞流的換熱情

2、況。
　　 首先，本文模擬了單管圓柱繞流的流動(dòng)及換熱情況，結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比非常吻合，驗(yàn)證了程序的正確性。
　　 之后研究了多根圓管、不同排列方式、不同流速組合方式下的管外流動(dòng)換熱情況，比如：串列雙圓柱、并列雙圓柱及9跟管束外圓柱繞流的流動(dòng)換熱模擬，得出了以下結(jié)論：?jiǎn)螆A柱外在不同Pr數(shù)下的流體傳熱計(jì)算結(jié)果表明，平均Nu數(shù)隨Pr數(shù)的增大而增大；對(duì)于串列雙圓柱，隨著間距的增大平均Nu數(shù)增大，并且在間距大于3d時(shí)產(chǎn)生突變；對(duì)于