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《华中科技大学》 2004年
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封闭腔内高瑞利数(Ra)层流与湍流自然对流数值模拟

马洪林  
【摘要】:封闭腔内自然对流换热问题在工程实际问题中有着广泛的应用背景,例如建筑物隔热、核反应堆安全设计、微电子设备的冷却等,因而日益得到广泛的注意。众多国内外学者对这个问题进行了大量的实验研究和数值分析。 本文将时间相关法的ADI方法推广到封闭腔内自然对流非等距网格剖分的计算中,通过对不同瑞利数( )的数值模拟及与各种数值方法计算结果的对比分析,表明该方法推导简单,计算稳定,计算精度较高。本文重点对高瑞利数( )的情况下进行了数值模拟,并根据计算结果,给出了封闭腔内的等流线图和等温线图,并且也给出了非等距网格下网格疏密程度以及网格数等与平均努赛尔数的关系。并与前人所给出的平均努赛尔数拟合曲线进行了比较。在高瑞利数下,计算的收敛性和计算结果的精度与网格数、网格疏密程度、松弛因子以及时间步长密切相关。由于计算机内存和计算机本身的精度的限制,在 的情况下,随着网格数的增大,计算结果反而偏离真值。 为了获得更高瑞利数情况下的封闭腔内的流动情况,必须加入湍流模型。本文采用 湍流模型,用湍流粘性系数法对一个简单的二维湍流边界层进行了数值模拟。给出了二维渠道流速度和湍流动能 的分布曲线,以及湍流粘度 的分布。并与实验数据进行了比较,得出了比较满意的结果。为将此模型加入到封闭腔内打下了基础。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:O357.5

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【引证文献】
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1 常建国;薛思浩;杨琳琳;;不同热源位置下室内自然对流换热数值模拟[J];土木建筑与环境工程;2012年S2期
2 杨伟;吕亚飞;杨琳琳;薛思浩;;工业厂房不同高宽比对室内温度分布的影响研究[J];土木建筑与环境工程;2012年S2期
3 李国威;崔俊奎;孔繁利;;热源位置对室内自然对流换热影响的数值分析[J];扬州大学学报(自然科学版);2012年03期
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 李光正,李贵,张宁;封闭腔内自然对流数值方法研究[J];华中科技大学学报(城市科学版);2002年04期
【共引文献】
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1 金光;宋兴旺;王华;;高温烟气中水滴非等温蒸发的数值模拟研究[J];四川有色金属;2011年01期
2 许建柳;;复合墙体室内温度响应研究[J];四川建筑科学研究;2010年03期
3 王晓璐;黄大宇;;节能多孔砖墙体热工性能的数值计算及应用分析[J];四川建筑科学研究;2010年04期
4 周传辉;吴银光;陈华良;;双层皮玻璃幕墙风口的确定[J];四川建筑科学研究;2011年02期
5 陈威;张爱国;刘倩;戴青;;含湿多孔介质应用于建筑墙体的制冷性能分析[J];四川建筑科学研究;2011年06期
6 徐大勇,梁贵庸,刘常鹏,徐春柏;铁水罐烘烤技术研究[J];鞍钢技术;2004年06期
7 徐春柏,徐大勇,刘常鹏;铁水保温输送现状及提高铁水到达钢厂温度的技术和管理措施[J];鞍钢技术;2005年01期
8 鲁嘉华;张志英;;地铁岛式站台火灾环境监测与控制[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年01期
9 马淼;田懋;景何仿;李春光;;天然河道数值模拟中网格生成中插值方法的研究及应用[J];安徽农业科学;2011年28期
10 金玲;刘妍华;;CFD在温室室内环境研究中的应用[J];安徽农业科学;2012年07期
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2 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 栾卫涛;李永安;;空气-空气能量回收装置阻力性能的数值模拟研究[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
4 蔡明庆;刘学来;李永安;;直埋供热管道固定墩热桥能耗分析及节能措施[A];2011年全国冷冻冷藏行业与山东制冷空调行业年会暨绿色低碳新技术研讨会论文集[C];2011年
5 王沣浩;颜亮;冯琛琛;王新轲;;地源热泵岩土热响应测试影响因素分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 陈爱强;杨昭;尹海蛟;张娜;;长圆柱形果蔬冷激处理过程传热特性分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 崔帅;吴学红;苟秋平;吕彦力;朱兴旺;;球突翅片的传热与流动特性及等效热阻数值分析[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 苟秋平;吴学红;吕彦力;朱兴旺;;半球突开缝翅片的优化设计及性能评价[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
9 孟志强;吴学红;张文慧;吕彦力;;环境温湿度对冷藏陈列柜食品影响的三维数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
10 罗志明;吴学红;苟秋平;崔帅;吕彦力;;小管径三角翼翅片管换热的传热与流动的数值模拟[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
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3 穆勇;燃气轮机双燃料燃烧室流场及污染排放数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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9 杨建国;电站锅炉煤粉空气富氧直接点火技术的理论及应用研究[D];浙江大学;2010年
10 黄钰期;基于场协同原理的车用冷却系统流动传热耦合分析与结构优化[D];浙江大学;2010年
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2 姜逢章;蜂窝板传热元件的性能研究[D];郑州大学;2010年
3 谷骁勇;基于ANSYS的离心压缩机主要零件建模和受力分析[D];郑州大学;2010年
4 罗富强;扁管管壳式换热器数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 刘广山;流量周期性变化流场数值分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 魏国亮;多级压气机三维流场数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 丁铜伟;强内热源多孔介质条通道流动换热实验技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李铁军;多级除尘器气动性能分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杨文强;孔群喷注噪声理论与实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王建兵;双尾缘叶片尾部冷气对涡轮性能影响的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 汤广发,陈在康,吕文瑚,唐路明,舒立德;二维层流室内自然对流数值解[J];空气动力学学报;1986年04期
2 李光正;非定常流函数涡量方程的一种数值解法的研究[J];力学学报;1999年01期
3 张敏;晏刚;陶锴;;内置发热体的封闭方腔自然对流换热数值模拟[J];化工学报;2010年06期
4 李光正,李贵,张宁;封闭腔内自然对流数值方法研究[J];华中科技大学学报(城市科学版);2002年04期
5 李光正,马洪林,张宁;原始变量法计算封闭腔内自然对流[J];华中科技大学学报(城市科学版);2004年02期
6 杨伟;孙跃;薛思浩;杨琳琳;;射流混水过程数值研究[J];水资源与水工程学报;2010年05期
7 杨伟;孙跃;杨光;杨佳斯;;高压切割喷嘴冲击磨损的数值分析[J];水资源与水工程学报;2011年04期
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1 赵福云;室内空气多态模拟及对流反演[D];湖南大学;2008年
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1 孙贝贝;建筑高度与高宽比若干问题研究[D];重庆大学;2008年
【二级参考文献】
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1 李光正;非定常流函数涡量方程的一种数值解法的研究[J];力学学报;1999年01期
【相似文献】
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1 李新芳;朱冬生;;封闭腔内纳米流体强化自然对流换热的数值模拟[J];低温与超导;2009年01期
2 张树海;方腔中多孔介质自然对流分叉的数值模拟[J];力学学报;1993年06期
3 孟祥睿;陈晓娟;张如波;魏新利;;稳态平板法测量导热系数的若干影响因素分析[J];大学物理;2008年12期
4 徐向华;程雪涛;梁新刚;;平流层浮空器的热数值分析[J];清华大学学报(自然科学版);2009年11期
5 徐向华;程雪涛;梁新刚;;平流层浮空器的热数值分析[J];清华大学学报(自然科学版)网络.预览;2009年11期
6 卢玉华;詹杰民;;三维方腔温盐双扩散的格子Boltzmann方法数值模拟[J];物理学报;2006年09期
7 姜昌伟;李贺松;陈冬林;石尔;朱先锋;李茂;;线圈绕Y轴倾斜时方腔内空气磁力与重力耦合对流的数值模拟[J];计算力学学报;2011年04期
8 刘东戎;桑宝光;康秀红;李殿中;;考虑固相移动的大尺寸钢锭宏观偏析数值模拟[J];物理学报;2009年S1期
9 朱昌盛;王军伟;王智平;冯力;;受迫流动下的枝晶生长相场法模拟研究[J];物理学报;2010年10期
10 孙辉;王华;王仕博;徐建新;;重力加速度对燃烧过程影响的数值模拟研究[J];系统仿真学报;2010年11期
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1 李响妹;张捷宇;王波;任忠鸣;;高温合金定向凝固中自然对流和界面形状的模拟[A];第十三届(2009年)冶金反应工程学会议论文集[C];2009年
2 黄永红;李念平;;多进出口空调房间气流流动与传热的数值研究[A];制冷空调新技术进展——第四届全国制冷空调新技术研讨会论文集[C];2006年
3 许世清;封福明;刘世民;;浮法熔窑内高温玻璃液中湍流诱发机制的研究[A];2010全国玻璃技术交流研讨会论文集[C];2010年
4 林祥;尹宝树;杨德周;;波浪在波流相互作用中对底应力及流速的影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
5 陈可锋;季小强;李鑫;;海平面上升对江苏沿海潮波影响研究[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
6 杨欣;程文;川端信义;;公路隧道火灾热气流运动规律的研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第四卷)[C];2009年
7 裴文兵;;激光驱动惯性约束聚变数值模拟研究进展及其相关的原子物理过程[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
8 张东明;;不可压混合层中一种增强混合的新方法[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
9 金晓林;;电子回旋共振放电的数值模拟[A];第十三届全国等离子体科学技术会议论文集[C];2007年
10 张晓晴;黄小清;汤立群;;泡沫铝填充圆管三点弯曲性能研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
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1 通讯员 朱江 冯明农;风能项目组研讨数值模拟产品共享[N];中国气象报;2010年
2 本报记者 赵亚辉;探寻“大气”的奥秘[N];人民日报;2005年
3 张晓健;二重大型铸锻件数值模拟国家工程实验室获批[N];中国冶金报;2007年
4 向杰 实习生:孙馨;在计算机上模拟大气和海洋运动[N];科技日报;2005年
5 本报记者 吴楠 通讯员 许家帅;数值模拟预测工程效果指导工程建设[N];中国交通报;2008年
6 上海交通大学 潘健生;材料热处理过程的数值模拟[N];科技日报;2002年
7 杨雄飞;炼钢与环境技术的研究方法[N];世界金属导报;2007年
8 付冰赵辉;油藏数值模拟技术成为“常规武器”[N];中国石油报;2007年
9 ;堤基管涌机理和防治关键问题研究为堤防提供科学参考[N];中国水利报;2008年
10 本报记者杨靖;使命的召唤[N];科技日报;2002年
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1 孙喜新;济阳坳陷馆陶组构造特征及成藏模式研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2005年
2 严春吉;液体射流分裂雾化机理及内燃机缸内工作过程的模拟[D];大连海事大学;2005年
3 何志伟;复合期权与路径相关期权定价理论模型、数值模拟及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 郭永红;超细粉再燃低NO_x燃烧技术的数值模拟与实验研究[D];华北电力大学(北京);2006年
5 胡国权;淮河试验时期的能量与水份循环研究[D];中国气象科学研究院;2001年
6 吴一红;管阵流体弹性不稳定性研究及流体诱发振动数值模拟[D];清华大学;1991年
7 陈黎明;电弧加热发动机的设计与研究[D];清华大学;2002年
8 肖金花;波纹管传热强化及其轴向承载能力研究[D];北京化工大学;2006年
9 周素云;激光等离子体中有着自生磁场的密度通道的分析研究[D];南昌大学;2007年
10 武文斌;金属板件等离子体弧柔性成形技术的基础研究[D];大连理工大学;2008年
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1 马洪林;封闭腔内高瑞利数(Ra)层流与湍流自然对流数值模拟[D];华中科技大学;2004年
2 孟世荣;集热蓄热墙式太阳能建筑冬季热性能的模拟研究[D];大连理工大学;2006年
3 刘渝;水平环缝内冷水自然对流换热过程的数值模拟[D];重庆大学;2008年
4 樊玲;结冰融冰过程的数值模拟[D];南京航空航天大学;2005年
5 金瑶瑶;竖直翅片管自然对流传热特性研究[D];山东大学;2007年
6 王振兴;基于多边形网格的流动与传热数值模拟程序开发[D];中国石油大学;2007年
7 李俊文;插入热管对沙土传热特性影响的初步研究[D];华中科技大学;2007年
8 刘猛;置换通风系统热力分层高度的数值研究[D];南京航空航天大学;2006年
9 肖林;装饰罩对散热器传热性能影响数值模拟及实验研究[D];大庆石油学院;2008年
10 杨志刚;高温显热蓄热式电暖气的研制及其传热性能研究[D];北京工业大学;2005年
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