【摘 要】
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对在瑞利-伯纳德对流(RBC)腔中垂直插入绝热板并在上下壁面间留有狭缝,可以有效增强传热效率的机理开展研究.通过二维直接数值模拟(DNS)计算了瑞利数Ra=1×108,普朗特数Pr=5.3,宽高比分别为1和5情况下的隔板分割RBC流动.进一步研究发现,水平狭缝中的壁射流存在两种极限状态,即双壁约束的槽道流和单壁约束的边界层流动.基于两个极限流动解,构建了Pr＞ 0.5情况下传热系数(Nu)的理论解
【机 构】
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北京大学工学院力学与工程科学系,湍流与复杂系统国家重点实验室,北京100871 中山大学力学与工程
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对在瑞利-伯纳德对流(RBC)腔中垂直插入绝热板并在上下壁面间留有狭缝,可以有效增强传热效率的机理开展研究.通过二维直接数值模拟(DNS)计算了瑞利数Ra=1×108,普朗特数Pr=5.3,宽高比分别为1和5情况下的隔板分割RBC流动.进一步研究发现,水平狭缝中的壁射流存在两种极限状态,即双壁约束的槽道流和单壁约束的边界层流动.基于两个极限流动解,构建了Pr＞ 0.5情况下传热系数(Nu)的理论解,从而给出了在给定Ra和Pr情况下的最优几何条件,对传热效率给出了参数化的定量描述.该研究将具有广泛的工程应用前景.
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