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耦合表麵張力的封閉腔體內管外自然對流傳熱特性
來源：苗國民 雷海燕 戴傳山 馬非 瀏覽 1451 次 發布時間:2022-12-15
【摘要】：采用格子-玻爾茲曼方法 (LBM)構建了考慮表麵張力影響下封閉腔體內加熱圓柱外自然對流數學模型。在分別對自然對流與表麵張力模型模擬驗證的基礎上，探究了液固表麵張力與重力場下浮升力同時作用下加熱圓柱外流體自然對流的傳熱特性。結果表明，在給定Ra數下(103≤Ra≤106)，隨著表麵張力的增大(Oh數減小)，封閉腔體內管外自然對流擾動會加劇，流型會變複雜，壁麵換熱效率有明顯提高。
在Ra數為105，長度比(加熱圓柱半徑和方腔長度之比)為1/10情況下，加入表麵張力σ=0.076302N/mm (Oh=0.122)，腔體左側壁麵平均努塞爾數和加熱圓柱壁麵與未加表麵張力相比分別提高了93.5%和60.35%。當表麵張力大小和自然對流的浮升力相當時，此時的流場波動更加明顯劇烈，在一定範圍內增大浮升力反而減弱換熱。
