倾斜方腔内混合纳米流体自然对流问题

【目的】研究方腔倾斜角度和Ra数对混合纳米流体流动与传热的影响机理。【方法】首先时间上采用Adams-Bashforth和向后差分结合的二阶半隐格式进行离散,其次采用改进的投影算法对速度和压力进行耦合处理,最后采用配置点谱方法求解所有的无量纲控制方程。【结果】经数值验证之后,通过改变方腔倾斜角度(0≤θ≤π/4)和Ra数(104≤Ra≤106),来分析对流场、温度场和Nu数的影响。发现随着方腔倾斜角度的增大,Nu数先增大后变小;随着Ra数的增大,流动与传热都增大。【结论】方腔倾斜角度为π/6和Ra数为10^(6)时,传热效果最佳。

倾斜方腔内纳米流体自然对流的数值研究

对充满Cu-水纳米流体的二维倾斜方腔内的自然对流换热进行了数值研究,研究了纳米颗粒体积份额φ、Ra数和腔体倾角对自然对流换热特性的影响。数值模拟结果表明:在纯水中加入纳米颗粒可以显著提高基液的自然对流换热特性;在一定的腔体倾角φ下,增大Ra均可以强化腔体内的自然对流换热,而且随Ra数的增大,强化效果越强;当Ra=104时,对不同的腔体倾角,纳米流体对换热强度提高的比例大致相当。

磁场作用下倾斜方腔内纳米流体自然对流数值模拟

采用Chebyshev配置点谱方法对倾斜方腔内纳米流体自然对流换热进行了数值模拟.倾斜方腔的左右壁面为恒温壁面,上下壁面为绝热壁面,并施加了与方腔下壁面平行的磁场.方腔内充满了以水为基液的不同纳米颗粒.研究方腔倾斜角度γ、Gr数和纳米颗粒对纳米流体流动与传热的影响.研究结果表明:传热在倾斜角度为π/4时最大,当方腔倾斜角度为π/3时传热受到抑制;纳米流体流动与传热受Gr数影响比较显著;不同纳米颗粒对传热影响趋势大致相同.

倾斜方腔内磁场角度对磁流体流动与传热的影响

本文主要采用配置点谱方法研究了倾斜方腔内磁场角度对磁流体流动与传热影响的问题。数值模拟结果表明：随着磁场角度妒的增大，流场发生显著变化，流动加快，温度趋于均匀。

倾斜方腔内壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响

本文采用了配置点谱法研究了倾斜方腔内倾斜磁场下壁面黑度和长高比对辐射磁流体流动与传热的影响。数值模拟结果表明:随着壁面黑度的增大,流动加快,方腔内部温度分布变得更加均匀,壁面传热加速;随着长高比的增大,流动先快后慢,温度场变化不大。

倾斜多孔方腔内自然对流非正交MRT-LB数值模拟

建立了倾斜多孔方腔自然对流的非正交多松弛系数格子Boltzmann(MRT-LB)模型,选取典型热流动问题分析了非正交转换矩阵的MRT-LB模型数值稳定性和运算效率,并对倾斜多孔方腔内自然对流现象进行了模拟研究,讨论了孔隙度ε(ε=0.4,0.6,0.9)、倾角θ(-180°≤θ≤180°)、Rayleigh数(10~4≤Ra≤10~7)及Darcy数(Da=10^(-4),10^(-2))等参数对流动传热的影响.结果表明:非正交转换矩阵的MRT-LB模型具有更好的数值稳定性和收敛速度;倾斜多孔方腔高温壁面上平均Nusselt数随倾角变化呈M型分布;Ra数、Da数增大使得Nusselt数最大值所对应的倾斜角度θ_(max)呈滞后规律;低Ra数时Nusselt数曲线出现不连续变化现象.最后通过曲线拟合得到Nusselt数与Ra*(Ra*=DaRa)数的幂函数关系式.