本文基于修正Brinkman-Forchheimer-extended-Darcy模型,运用格子Boltzmann方法（lattice Boltzmann method, LBM）模拟了底部局部加热多孔介质方腔的自然对流换热,详细分析了Darcy数（Da）、Rayleigh数（Ra）、孔隙度对多孔介质对流换热特性的影响,提出了平均Nusselt数随着Da、Ra及ε变化的拟合关系式,结果表明:1)当Da>10-5时,Da对对流换热性质的影响十分显著,对流换热强度随着Da的增大而明显增大;2)当Ra<105时,Ra对对流换热的影响不明显;当Ra≥105时,Ra显著影响对流换热的特性,对流换热强度随着Ra的增大而明显增大;3)孔隙度对对流换热性质的影响较小,对流换热强度随着孔隙度的增大而缓慢增大。4)高温热源尺寸对对流换热性质的影响较大,随着热源尺寸的增大,对流换热强度反而减小,且存在临界热源尺寸使得热源的输出热量最大。本研究工作有助于为换热器的优化设计提供理论指导和数据支持。
类型: 期刊论文
作者: 邵明芹,严微微,何宗旭,张凯
关键词: 多孔介质,自然对流换热,格子方法
来源: 工程热物理学报 2019年02期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑
专业: 动力工程
单位: 中国计量大学计量测试工程学院
基金: 浙江省自然科学基金(No.LY18A020007),国家自然科学基金(No.11202203,No.11502237)
分类号: TK124
页码: 396-402
总页数: 7
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