本文選題：空氣對流　切入點：平均努塞爾數(shù)　出處：《遼寧工程技術大學》2013年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：基于室內(nèi)環(huán)境控制、污染物傳播、設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與基準解進行比較，誤差均在1.00%以內(nèi)，驗證方法的正確性。進一步研究密度、導熱系數(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進行對比分析，得出：方腔內(nèi)溫差在30K以下，Boussinesq假設法計算誤差小于1.50%；溫差為500K時，誤差可達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Gr109時，應采用層流計算方法進行計算；當Gr109時，層流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鳡顟B(tài)，用湍流計算方法得到的Nu更為準確。
[Abstract]:Based on the engineering requirements of indoor environmental control, pollutant propagation, equipment heat dissipation or moisture dissipation, the basic research work on two-dimensional air convection in square cavity is carried out in this paper. First of all, the calculation method of convection heat transfer problem is studied, the average Nussel number Nu is compared with the reference solution, the error is less than 1.00%, the correctness of the method is verified, and the density, thermal conductivity, dynamic viscosity and specific heat capacity are further studied. The effect of different treatment methods of gas physical properties on the calculation results is compared with the Nu calculated by the verified method. It is concluded that the calculation error of Boussinesq hypothesis method is less than 1.50 when the temperature difference is less than 30K, and the temperature difference is 500K. When the temperature difference is 500K, the maximum relative error of constant physical property is 7.28. The variation of gas physical property with temperature should be considered. Secondly, the combined temperature scale method is used to study the complex heat and mass transfer problem with discrete heat source / pollution source in the square cavity, and the effects of the floating lift ratio, the spacing and the heat source intensity on the flow structure are studied respectively. Thirdly, the air convection in a two-dimensional square cavity with high Rayleigh number is studied. The results of calculation and verification show that the laminar flow calculation method should be used for Gr109, and the laminar flow state should be changed to turbulent state when Gr109 is used. Nu obtained by turbulence calculation method is more accurate.
【學位授予單位】：遼寧工程技術大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU831;X51

【參考文獻】

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本文編號：1628812