水平隔热板对密闭腔内对流流动结构及换热的影响

A. Vasiliev, A. Sukhanovskii, P. G. Frick
{"title":"水平隔热板对密闭腔内对流流动结构及换热的影响","authors":"A. Vasiliev, A. Sukhanovskii, P. G. Frick","doi":"10.7242/1999-6691/2022.15.1.7","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Исследовано влияние горизонтальной теплоизолирующей пластины различных размеров на структуру конвективного течения и на полный тепловой поток в полости с аспектным отношением 5. Прямое численное моделирование выполнено с помощью открытого программного обеспечения OpenFoam 4.1 при числе Прандтля 6,12 и для двух чисел Релея: 3,9·10 и 3,9·10. Во всех расчетах толщина пластины постоянна. Обнаружено, что структура течения существенно зависит как от размера пластины, так и от ее расположения. Изменение структуры среднего течения слабо влияет на тепловой поток в случае небольшой пластины. Увеличение размера пластины также не приводит к большим изменениям в тепловом потоке, за исключением случая, когда пластина располагается вблизи нижней границы. При этом число Нуссельта на 25% меньше по сравнению с конвекцией Релея–Бенара. Обнаружено, что значения кинетической энергии и числа Нуссельта не коррелируют друг с другом. С ростом числа Релея влияние пластины на тепловой поток уменьшается. Показано, что тепловой поток практически не зависит от расположения теплоизолирующей пластины, если расстояние от нее до нижней границы значительно превышает (в 10 и более раз) толщину температурного пограничного слоя. Установлено, что присутствие пластин в объеме жидкости существенно влияет на интегральные значения пульсаций ее скорости и температуры.","PeriodicalId":273064,"journal":{"name":"Computational Continuum Mechanics","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"1900-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"3","resultStr":"{\"title\":\"Influence of horizontal heat-insulating plates on the structure of convective flows and heat transfer in a closed cavity\",\"authors\":\"A. Vasiliev, A. Sukhanovskii, P. G. Frick\",\"doi\":\"10.7242/1999-6691/2022.15.1.7\",\"DOIUrl\":null,\"url\":null,\"abstract\":\"Исследовано влияние горизонтальной теплоизолирующей пластины различных размеров на структуру конвективного течения и на полный тепловой поток в полости с аспектным отношением 5. Прямое численное моделирование выполнено с помощью открытого программного обеспечения OpenFoam 4.1 при числе Прандтля 6,12 и для двух чисел Релея: 3,9·10 и 3,9·10. Во всех расчетах толщина пластины постоянна. Обнаружено, что структура течения существенно зависит как от размера пластины, так и от ее расположения. Изменение структуры среднего течения слабо влияет на тепловой поток в случае небольшой пластины. Увеличение размера пластины также не приводит к большим изменениям в тепловом потоке, за исключением случая, когда пластина располагается вблизи нижней границы. При этом число Нуссельта на 25% меньше по сравнению с конвекцией Релея–Бенара. Обнаружено, что значения кинетической энергии и числа Нуссельта не коррелируют друг с другом. С ростом числа Релея влияние пластины на тепловой поток уменьшается. Показано, что тепловой поток практически не зависит от расположения теплоизолирующей пластины, если расстояние от нее до нижней границы значительно превышает (в 10 и более раз) толщину температурного пограничного слоя. Установлено, что присутствие пластин в объеме жидкости существенно влияет на интегральные значения пульсаций ее скорости и температуры.\",\"PeriodicalId\":273064,\"journal\":{\"name\":\"Computational Continuum Mechanics\",\"volume\":\"1 1\",\"pages\":\"0\"},\"PeriodicalIF\":0.0000,\"publicationDate\":\"1900-01-01\",\"publicationTypes\":\"Journal Article\",\"fieldsOfStudy\":null,\"isOpenAccess\":false,\"openAccessPdf\":\"\",\"citationCount\":\"3\",\"resultStr\":null,\"platform\":\"Semanticscholar\",\"paperid\":null,\"PeriodicalName\":\"Computational Continuum Mechanics\",\"FirstCategoryId\":\"1085\",\"ListUrlMain\":\"https://doi.org/10.7242/1999-6691/2022.15.1.7\",\"RegionNum\":0,\"RegionCategory\":null,\"ArticlePicture\":[],\"TitleCN\":null,\"AbstractTextCN\":null,\"PMCID\":null,\"EPubDate\":\"\",\"PubModel\":\"\",\"JCR\":\"\",\"JCRName\":\"\",\"Score\":null,\"Total\":0}","platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Computational Continuum Mechanics","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.7242/1999-6691/2022.15.1.7","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 3

摘要

研究了不同大小的水平隔热板对对流结构和腔内全热流的影响,比例为5。直接数字模拟使用OpenFoam 4.1开源软件进行,prandtl数为6.12,relei数为3.9·10和3.9·10。在所有的计算中,盘子的厚度是恒定的。电流的结构在很大程度上取决于盘子的大小和位置。中流结构的变化对小板的热流影响不大。增加盘子的大小也不会对热流产生太大的影响,除非盘子位于较低的边界附近。然而,努塞尔特的数字比雷利-贝纳尔的对决低25%。人们发现动能的值和努塞尔特的数字没有相关性。随着罗利数的增加,盘子对热流的影响越来越小。热通量表明,如果从热板到下边界的距离远远超过温度层的厚度(10倍或更多),热通量几乎不取决于隔热板的位置。众所周知,流体体积中的盘子会对其速度和温度的脉冲的积分值产生重大影响。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Influence of horizontal heat-insulating plates on the structure of convective flows and heat transfer in a closed cavity
Исследовано влияние горизонтальной теплоизолирующей пластины различных размеров на структуру конвективного течения и на полный тепловой поток в полости с аспектным отношением 5. Прямое численное моделирование выполнено с помощью открытого программного обеспечения OpenFoam 4.1 при числе Прандтля 6,12 и для двух чисел Релея: 3,9·10 и 3,9·10. Во всех расчетах толщина пластины постоянна. Обнаружено, что структура течения существенно зависит как от размера пластины, так и от ее расположения. Изменение структуры среднего течения слабо влияет на тепловой поток в случае небольшой пластины. Увеличение размера пластины также не приводит к большим изменениям в тепловом потоке, за исключением случая, когда пластина располагается вблизи нижней границы. При этом число Нуссельта на 25% меньше по сравнению с конвекцией Релея–Бенара. Обнаружено, что значения кинетической энергии и числа Нуссельта не коррелируют друг с другом. С ростом числа Релея влияние пластины на тепловой поток уменьшается. Показано, что тепловой поток практически не зависит от расположения теплоизолирующей пластины, если расстояние от нее до нижней границы значительно превышает (в 10 и более раз) толщину температурного пограничного слоя. Установлено, что присутствие пластин в объеме жидкости существенно влияет на интегральные значения пульсаций ее скорости и температуры.
求助全文
通过发布文献求助,成功后即可免费获取论文全文。 去求助
来源期刊
CiteScore
1.00
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:604180095
Book学术官方微信