基于LB模型的多孔介質(zhì)對(duì)流換熱問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-15 22:46
多孔介質(zhì)中的流動(dòng)和傳熱現(xiàn)象在工程實(shí)踐中普遍存在,研究多孔介質(zhì)流動(dòng)和傳熱問題具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。1.首先,本文運(yùn)用熱LB方法模擬了二維方腔中的多孔介質(zhì)的對(duì)流換熱問題,詳細(xì)討論了熱源位置、熱源尺寸、熱源個(gè)數(shù)對(duì)底部局部加熱多孔介質(zhì)對(duì)流換熱特性的影響,模擬結(jié)果表明:熱源位置、熱源尺寸、熱源個(gè)數(shù)對(duì)多孔介質(zhì)底部局部加熱的對(duì)流換熱特性有很大的影響,在一定條件下存在最佳熱源位置、熱源尺寸和熱源個(gè)數(shù)對(duì)方腔對(duì)流換熱特性影響最大。2.其次,本文研究了Darcy數(shù)、Rayleigh數(shù)、孔隙度等特征參數(shù)對(duì)多孔介質(zhì)底部局部加熱特性的影響,模擬結(jié)果表明:(1)Da和Ra能夠增強(qiáng)腔體的對(duì)流換熱,臨界熱源長(zhǎng)度受Da和Ra的影響;(2)孔隙度的改變對(duì)方腔的對(duì)流換熱特性影響分為兩種情形:在情形a下,孔隙度對(duì)(?)的影響顯著,在情形b下孔隙度對(duì)(?)的影響不明顯;孔隙度的變化,也會(huì)影響臨界熱源長(zhǎng)度的大小。3.最后,本文用LB方法研究了生物過濾器流動(dòng)的非均勻性問題,詳細(xì)討論了過濾器入口的位置和個(gè)數(shù)、入口的速度比和寬度比、多孔介質(zhì)分布對(duì)降低流動(dòng)非均勻性的影響,模擬結(jié)果表明:在一定條件下,2入口模型優(yōu)于1入口和3入口...
【文章來源】:中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
D2Q9模型
t 都已確定,所以可求出網(wǎng)格點(diǎn) B 的非 , , , , , neqi if B t f B t Feq B t u B t節(jié)點(diǎn) O 和 B 的非平衡態(tài)函數(shù)聯(lián)系如下方程式所示 2, ,neq neqi i xf B t f O t O 步長(zhǎng)。所以,可以用 B 點(diǎn)的非平衡函數(shù)替換 O 點(diǎn)的,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) O 的分布函數(shù)有下面公式表示: , , , , eq eqi i i if O t f O t f B t f B t 碰撞因素,那么網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) O 相碰后的分布函數(shù)表 1, , 1 , ,eq eqi i i if O t f O t f B t f B t 碰撞后的分布函數(shù), 為松弛時(shí)間。
0( ) (3-4)圖3.1為多孔介質(zhì)二維方腔底部局部加熱的物理模型。方腔的無量綱長(zhǎng)度和寬度均為L(zhǎng) = 1,假設(shè)其內(nèi)部充滿各向同性的飽和多孔介質(zhì),多孔介質(zhì)間隙充滿流體。方腔的左右壁面保持絕熱;下壁面距離左壁面a處有一無量綱長(zhǎng)度為b的高溫?zé)嵩,其無量綱溫度為Th= 1;上壁面和下壁面的左右部位均為低溫?zé)嵩,其無量綱溫度為Tc= 0。在高溫?zé)嵩醋饔孟,方腔?nèi)的流體會(huì)發(fā)生對(duì)流傳熱現(xiàn)象。圖 3.1 多孔介質(zhì)對(duì)流傳熱的物理模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬多孔介質(zhì)泡沫自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 錢維揚(yáng),潘陽,彭招. 制冷學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]間斷等溫邊界下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)非熱平衡自然對(duì)流傳熱數(shù)值模擬[J]. 吳峰,王剛,馬曉迅. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]底部加熱多孔介質(zhì)內(nèi)傳熱數(shù)值研究[J]. 楊偉,呂亞飛,張樹光. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[4]局部熱壁面多孔介質(zhì)方腔內(nèi)自然對(duì)流的數(shù)值研究[J]. 馬兵善,王剛,郭玉龍. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]圓球及橢球顆粒有序堆積多孔介質(zhì)內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊劍,閆曉,曾敏,王秋旺. 核動(dòng)力工程. 2012(S1)
[6]多孔介質(zhì)方腔自然對(duì)流的直接數(shù)值模擬[J]. 陳凱,余釗圣,邵雪明. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(03)
[7]生物過濾塔處理工業(yè)有機(jī)廢氣[J]. 曹旭,王黎,劉廣. 環(huán)境工程. 2009(01)
[8]周期性邊界條件下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)自然對(duì)流換熱數(shù)值研究[J]. 王剛,曾敏,黃自鵬,王秋旺. 計(jì)算物理. 2007(03)
[9]超臨界CO2在燒結(jié)多孔圓管中換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 石潤(rùn)富,姜培學(xué),鄧建強(qiáng),張宇. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(S2)
[10]微細(xì)多孔介質(zhì)中對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 胥蕊娜,姜培學(xué),宮偉. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(05)
本文編號(hào):3438753
【文章來源】:中國(guó)計(jì)量大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
D2Q9模型
t 都已確定,所以可求出網(wǎng)格點(diǎn) B 的非 , , , , , neqi if B t f B t Feq B t u B t節(jié)點(diǎn) O 和 B 的非平衡態(tài)函數(shù)聯(lián)系如下方程式所示 2, ,neq neqi i xf B t f O t O 步長(zhǎng)。所以,可以用 B 點(diǎn)的非平衡函數(shù)替換 O 點(diǎn)的,網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) O 的分布函數(shù)有下面公式表示: , , , , eq eqi i i if O t f O t f B t f B t 碰撞因素,那么網(wǎng)格節(jié)點(diǎn) O 相碰后的分布函數(shù)表 1, , 1 , ,eq eqi i i if O t f O t f B t f B t 碰撞后的分布函數(shù), 為松弛時(shí)間。
0( ) (3-4)圖3.1為多孔介質(zhì)二維方腔底部局部加熱的物理模型。方腔的無量綱長(zhǎng)度和寬度均為L(zhǎng) = 1,假設(shè)其內(nèi)部充滿各向同性的飽和多孔介質(zhì),多孔介質(zhì)間隙充滿流體。方腔的左右壁面保持絕熱;下壁面距離左壁面a處有一無量綱長(zhǎng)度為b的高溫?zé)嵩,其無量綱溫度為Th= 1;上壁面和下壁面的左右部位均為低溫?zé)嵩,其無量綱溫度為Tc= 0。在高溫?zé)嵩醋饔孟,方腔?nèi)的流體會(huì)發(fā)生對(duì)流傳熱現(xiàn)象。圖 3.1 多孔介質(zhì)對(duì)流傳熱的物理模型
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬多孔介質(zhì)泡沫自然對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 錢維揚(yáng),潘陽,彭招. 制冷學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]間斷等溫邊界下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)非熱平衡自然對(duì)流傳熱數(shù)值模擬[J]. 吳峰,王剛,馬曉迅. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]底部加熱多孔介質(zhì)內(nèi)傳熱數(shù)值研究[J]. 楊偉,呂亞飛,張樹光. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[4]局部熱壁面多孔介質(zhì)方腔內(nèi)自然對(duì)流的數(shù)值研究[J]. 馬兵善,王剛,郭玉龍. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2014(02)
[5]圓球及橢球顆粒有序堆積多孔介質(zhì)內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 楊劍,閆曉,曾敏,王秋旺. 核動(dòng)力工程. 2012(S1)
[6]多孔介質(zhì)方腔自然對(duì)流的直接數(shù)值模擬[J]. 陳凱,余釗圣,邵雪明. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2012(03)
[7]生物過濾塔處理工業(yè)有機(jī)廢氣[J]. 曹旭,王黎,劉廣. 環(huán)境工程. 2009(01)
[8]周期性邊界條件下多孔介質(zhì)方腔內(nèi)自然對(duì)流換熱數(shù)值研究[J]. 王剛,曾敏,黃自鵬,王秋旺. 計(jì)算物理. 2007(03)
[9]超臨界CO2在燒結(jié)多孔圓管中換熱的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 石潤(rùn)富,姜培學(xué),鄧建強(qiáng),張宇. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(S2)
[10]微細(xì)多孔介質(zhì)中對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)研究[J]. 胥蕊娜,姜培學(xué),宮偉. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(05)
本文編號(hào):3438753
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