頂部冷卻三角形截面腔內的自然對流.pdf

1、自然對流是由流體密度差異引起的浮力驅動的流動，具有重要的科研和應用價值。其中腔內自然對流由于廣泛存在于自然界和工程應用中，已備受國際學術界的重視。三角形截面腔內的自然對流是建筑閣樓設計的重要考量，即合理設計的閣樓不僅能使室內冬暖夏涼并可達到節(jié)能環(huán)保的目的。這也符合國家中長期可持續(xù)發(fā)展的規(guī)劃。因而，三角腔內的流動和傳熱已成為近年來研究的一個關注點。
　　本文采用量綱分析的方法，從理論上討論了頂部冷卻三角形截面腔內自然對流的瞬態(tài)發(fā)展過

2、程，并對部分重要的量綱關系式進行了數(shù)值校驗，獲得了滿意的對比結果。此外，采用三維數(shù)值模擬，通過與前人實驗結果的對比，刻畫了三角腔內流動與傳熱對控制參數(shù)（如瑞利數(shù)、普朗特數(shù)和腔體高寬比）的依賴，并獲得了若干流動和傳熱的定量表達。文中較重要的研究進展包括:
　　(1)利用量綱分析方法，討論了三角腔內瞬態(tài)自然對流的動力及傳熱控制機制，得到了不同控制機制下熱邊界層流、入侵流和羽流等的速度、厚度及控制機制轉換時間的基本量綱關系式，給出了不同

3、流動規(guī)律（包含不同動力及傳熱控制機制）在控制參數(shù)空間內的存在范圍;
　　(2)通過觀察三維數(shù)值模擬結果，證明了三角腔內縱向對流卷的存在，分析了相應的流動機制，明確了縱向對流卷等流動現(xiàn)象存在及演化的控制參數(shù)范圍;
　　(3)通過分析三維數(shù)值模擬結果，確認了三角腔內自然對流流動的復雜多模態(tài)數(shù)值解的分岔，描述了典型分岔后的具體流動結構，給出了數(shù)值解分岔在主要控制參數(shù)空間內的演化。
　　總的來說，通過研究由水平溫度梯度（來自三