学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

竖直通道内逆浮升力方向的混合对流传热研究

作　者: 解金海
导　师: 邬田华
学　校: 华中科技大学
专　业: 工程热物理
关键词: 湍流模型混合对流垂直环形通道双方程浮升力数值模拟
分类号: TK123
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 114次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

热力系统中,经常遇到流体在一个表面加热而另一个表面近似绝热的环形垂直通道内的混合对流传热情况。此问题浮升力对湍流和传热的影响是极其重要的。掌握混合对流和湍流的相互影响机理对精确计算垂直通道内的混合对流传热至关重要。本文从湍流运动的基本微分方程组出发,引出因瞬时参变量是随机的,无法用瞬时参变量来描述和解决流动问题,即基本方程组不封闭。为了解决这一问题,本文引入关于湍流的半经验理论——湍流模式理论,从而根据模式理论,补充新的微分方程使基本的微分方程组封闭。解决了方程组的封闭问题,又带来了新的问题,就是今天还不能求解微分方程组的精确解,从而需要求解方程组的近似解以满足工程实际的需要。得到这种近似解就需要另一种半经验的公式,对微分方程组进行简化,这种半经验的公式就是湍流模型。湍流模型不断发展,人们通过理论计算与实验对比发现,低雷诺数条件下,湍流动能与湍流耗散率涡粘性双方程模型可以用于求解很多工程问题。因此,本论文应用LS低雷诺数湍流动能与湍流耗散率涡粘性双方程模型对竖直环形通道内壁加热、外壁绝热的逆浮升力方向流动的混合对流问题进行数值模拟求解,得到不同雷诺数条件下浮升力对于换热和速度的影响。计算结果与试验数据对比误差在很小的范围内(不超过5%)。从而得出结论,浮升力影响下竖直环形通道内的向下流动混合对流,虽然靠近加热壁面流体的流动受浮升力的阻碍,对流能力降低,流动速度也在一定程度上有所减小,但传热却总是被加强。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-10
1 绪论  10-18
  1.1 概况及目前的求解方法  10-12
  1.2 湍流模型简介及发展  12-16
  1.3 论文的主要工作  16-17
  1.4 本章小结  17-18
2 混合对流运动方程  18-32
  2.1 混合对流运动基本方程  18
  2.2 基本方程的封闭问题  18-19
  2.3 湍流的半经验理论  19-26
  2.4 湍流动能方程与湍流耗散率方程  26-31
  2.5 本章小结  31-32
3 湍流模型  32-44
  3.1 湍流模型分类与简介  32-40
  3.2 常用模型总结与比较  40-43
  3.3 本章小结  43-44
4 管内湍流  44-56
  4.1 管内湍流的壁面切应力及速度分布  44-46
  4.2 管内湍流阻力与速度之间的联系  46-49
  4.3 管内湍流的普适速度分布规律  49-55
  4.4 本章小结  55-56
5 数值模拟及结果分析  56-63
  5.1 数值模拟  57-59
  5.2 结果分析  59-62
  5.3 本章小结  62-63
6 结论与展望  63-65
  6.1 本文内容总结  63
  6.2 研究展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-71
附录1 作者攻读学位期间发表论文  71-72
附录2 QUICK、UP-WIND、SIMPLE方法简介  72-75

竖直通道内逆浮升力方向的混合对流传热研究

内容摘要

全文目录

相似论文