湍流模型对瞬态流固耦合换热数值模拟影响分析

论文摘要

采用ANSYS Fluent程序建立了固体加热功率指数增长的气体冷却模型,分析了瞬态过程中的流动传热特性,通过数值模拟结果与3组实验数据进行对比,研究了标准k-ε模型、标准k-ω模型、过渡SST模型和RSM模型4种典型湍流模型对瞬态过程中流固耦合换热数值模拟结果的影响。通过分析发现:热负载指数提升过程中,热功率一部分用于对流换热,而另一部分仍留在固体内,且热功率提升速率越高,对流换热的占比越低;采用不同湍流模型模拟出的等效表面热流密度均低于实验值,且采用ε类湍流模型的模拟结果与实验数据更接近。

论文目录

• 1 数值模型
•   1.1 几何建模
•   1.2 物性参数选取
•     1) 流体热物性
•     2) 固体热物性
•   1.3 湍流模型与网格无关性分析
• 2 计算结果与分析
•   2.1 瞬态过程中的流固耦合换热特性
•   2.2 湍流模型对瞬态流固耦合换热的影响
•     1) 氮气外掠平板流动实验
•     2) 氦气外掠平板实验
•     3) 氦气外掠圆柱实验
•     4) 数值模拟与实验值的对比分析
• 3 夹持铜片对实验结果的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 丁文杰,郭海兵,黄洪文,郭斯茂

关键词: 湍流模型,瞬态,流固耦合换热,数值模拟

来源: 原子能科学技术 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 核科学技术

单位: 中国工程物理研究院核物理与化学研究所

基金: 国家自然科学基金资助项目(11605173),中国工程物理研究院科技发展规划资助项目(TCGH0213)

分类号: TL33

页码: 304-311

总页数: 8

文件大小: 363K

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