【摘 要】
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该文针对在沸腾传热中出现的气柱现象,抽象出单个气柱,建立了绕气柱Marangoni对流的物理模型和数学模型,对由气柱气—液界面上的温度梯度诱导的Marangoni对流作了初步的研究.
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该文针对在沸腾传热中出现的气柱现象,抽象出单个气柱,建立了绕气柱Marangoni对流的物理模型和数学模型,对由气柱气—液界面上的温度梯度诱导的Marangoni对流作了初步的研究.采有涡量—流函数法,用有限差分法中的交替方向隐式格式(ADI)对无量纲控制方程及边界条件进行离散后,数值模拟了微重力及常重力两种条件下绕气柱的Marangoni对流,得到气柱附近液体区域的温度场和流场分布,继而分析了无量纲参数Ma、Ra、Pr、Bi对Marangoni对流的作用规律.结果表明:气柱气—液界面上温度梯度的存在,诱发了Marangoni对流;Marangoni对流随着Ma数的增大而在整个液体区域内扩展增强,导致温度分布的非均匀程度愈加强烈;Pr数愈大,整个液一区域内的Marangoni对流有减弱之势,温度分布的非线性程度减弱;Bi数的增加对温度场及流场的影响不明显,尽管Marangoni对流有所增强;在常重力场中,一定条件下的Marangoni对流对流动和传热的影响也不容忽视,当浮力对流与Marangoni对流同向时,二者的相互促进使流动较微重力场显著增强,而浮力对流与Marangoni对流反向时,二者的共同作用使流动削弱.
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