為了更精確地求解滑移流區(qū)稀薄氣體外掠圓柱體流動(dòng)與傳熱問題,基于有限容積法的ANSYS FLUENT平臺(tái)提出了一種滑移邊界修正的數(shù)值模型,該模型考慮了完整的一階速度滑移和溫度跳躍,其中一階速度滑移包括了軸向溫度引起的熱蠕動(dòng)影響和壁面曲率影響。將模型計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了充分對(duì)比,結(jié)果表明:當(dāng)氣體流動(dòng)處于連續(xù)流區(qū)時(shí),滑移邊界修正模型與無滑移邊界直接模擬計(jì)算誤差很小;當(dāng)氣體流態(tài)處于滑移流區(qū)時(shí),采用滑移邊界修正模型可實(shí)現(xiàn)對(duì)該流態(tài)氣體流動(dòng)與傳熱的精確預(yù)示(相對(duì)誤差在±2.5%);稀薄效應(yīng)對(duì)低壓氣體外掠圓柱體的流動(dòng)特性影響顯著,隨著克努森數(shù)增加,最大無量綱滑移速度呈線性增加,而最大表面摩擦系數(shù)呈線性降低。本文方法可廣泛應(yīng)用于工程之中,以探索低壓氣體的換熱機(jī)理,為研究稀薄氣體滑移流區(qū)流動(dòng)與傳熱問題提供了一種有效的數(shù)值計(jì)算方法。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【文章目錄】：
1 數(shù)值模型構(gòu)建
    1.1 層流N-S控制方程
    1.2 邊界條件
    1.3 壁面邊界條件滑移修正
    1.4 CFD數(shù)值計(jì)算方案確定
2 結(jié)果討論與分析
    2.1 連續(xù)流低壓狀態(tài)下定克努森數(shù)結(jié)果比較
    2.2 滑移流區(qū)低壓狀態(tài)下定克努森數(shù)結(jié)果比較
    2.3 過渡流區(qū)低壓狀態(tài)下定克努森數(shù)結(jié)果比較
    2.4 跨流域變克努森數(shù)結(jié)果比較
    2.5 滑移效應(yīng)對(duì)低壓氣體外掠圓柱體的流動(dòng)影響
3 結(jié)論



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