矩形倾斜腔体中的两种对流斑图和分区

为了研究矩形倾斜腔体中普朗特数Pr=0.72的流体对流斑图和分区,本文基于流体力学方程组进行了数值模拟。在相对瑞利数r=6.0的情况下,观察了倾角θ=10°和θ=60°时对流斑图随着时间的发展,发现系统存在单圈型对流和多圈型对流两种斑图。流线随着倾角的变化说明:随着倾角增加,对流圈数逐渐减少,对流波长逐渐增加,对流波数减小;然后,随着对流圈数显著地减少,系统由多圈型对流过渡到单圈型对流。根据模拟计算结果,给出了多圈型对流过渡到单圈型对流的临界倾角θc随着相对瑞利数r变化的关系曲线。对流在θ-r平面上分为两个区域:θ<θc时系统是单圈型对流,θ>θc时系统是多圈型对流。对流最大振幅A和努塞尔数Nu随着倾角θ的变化曲线被临界倾角θc分成两段,它们有不同的变化规律。因此,临界倾角也可以由对流最大振幅A或努塞尔数Nu的变化曲线来确定。

无风条件下带有玻璃盖板的倾斜封闭矩形腔体散热特性实验研究

为了对腔体内外部耦合散热特性进行研究,建立带有玻璃盖板的倾斜封闭矩形腔体热损失特性实验台,在无风条件下对封闭矩形腔体的底部进行电加热,研究在不同的倾角、热流梯度参数k以及热流密度下,腔体内部以及玻璃盖板外表面的复合换热系数h_（in）和h_（ex）、玻璃盖板外表面的平均对流热损失努谢尔特数Nu_（cm）和平均辐射热损失努谢尔特数Nu_（rm）的变化规律,并获得相关实验关联式。研究表明,在较小倾角下（q￡60°）腔体内部的复合换热系数h_（in）总是要比外部hex大,带有玻璃盖板的封闭矩形腔体热损失主要受玻璃盖板外表面的传热过程控制;随倾角的增大,h_（in）与h_（ex）差异减小;Nu_（cm）随倾角的增大而增大;Nu_（rm）随k的增大而减少,随热流密度的增加而增加。