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侧壁不连续边界下多孔介质自然对流数值模拟
  • ISSN号:1005-9954
  • 期刊名称:《化学工程》
  • 时间:0
  • 分类:V434.14[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]西北大学化工学院陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心,陕西省洁净煤转化工程技术中心,陕西西安710069, [2]兰州理工大学土木工程学院,甘肃兰州730050
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51266006);高等学校博士学科点专项科研琏金新敦帅联合资助(20136101120010);第54批中国博士后基金面上一等资助项目(2013M540768);陕西省教育厅自然科学专项研究计划项目(12JK0585)
中文摘要:

采用局部非热平衡模型,在方腔左侧壁面布置不连续等温边界条件,数值模拟了固体骨架发热多孔介质方腔内的稳态非达西自然对流传热,探讨了不同等温边界布置方案及方腔的高宽比M/L对方腔内自然对流传热的影响规律。计算结果表明:由于单向重力影响,多孔介质方腔内流函数结构呈现上下不对称特性,而固体相温度场分布呈现出上下对称分布规律;流体相局部舰数的大小及分布规律与等温边界的位饩相关,局部Nu数随着Y=0.5值的增大而增加,同体相局部Nu数则以Y=0.5处为中心呈现上下对称分布规律。存在一个最佳亭值及高宽比值,使得多孔介质方腔内的整体向外传热量达到最大值,等温边界布置于方腔上侧更有利于强化方腔整体的自然对流传热。

英文摘要:

The steady non-Darcian natural convection in a square cavity filled with a heat-generating porous medium was studied numerically by adopting the local thermal non-equilibrium model. The SIMPLER algorithm was adopted to solve the momentum and energy equations. All of the walls of the enclosure are adiabatic except for the left wall, which is partially set as the cooling boundary condition. The simulation results show that the streamlines present asymmetric features in the height direction because of the gravitational factor and the isotherms of solid phase are symmetrical. The local Nusselt numbers of fluid phase are different when the location of isothermal boundary changes and they are symmetrical about the center point of height wall for solid phase. There exists an optimal value of and aspect ratio to enhance the heat transfer in the square enclosure. The total heat transfer in the enclosure can be enhanced by higher location of isothermal boundary.

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期刊信息
  • 《化学工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国华陆工程科技有限责任公司
  • 主办单位:中国华陆工程科技有限责任公司
  • 主编:程惠亭
  • 地址:陕西省西安市高新技术产业开发区唐延南路7号 华陆大厦
  • 邮编:710065
  • 邮箱:chem_eng@chinahualueng.com
  • 电话:029-87989701 27988823/4/6
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-9954
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1136/TQ
  • 邮发代号:52-52
  • 获奖情况:
  • 第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,历届陕西省科学技术类优秀期刊,首届《CAJ-CD规范》执行优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11323