底面局部加热条件下热湍流的流场变化及传热规律
作者:胡瑾; 章盛祺; 夏振华
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在实际的自然对流现象和工业对流换热设备中,经常存在非均匀热边界问题,底部局部加热就是其中之一。本文采用直接数值模拟方法,研究了在Pr=2,RA=1108,加热长度L=0.5的条件下,不同加热位置对二维方腔热湍流流场和传热规律变化的影响。其中,下壁为恒温加热和绝热混合边界条件,上壁仍为等温边界条件。将局部加热结果与经典的瑞利-伯纳德对流(RBC)进行了比较。结果表明,局部加热条件会抑制系统下冷热羽流的混合和壁面角涡的增长,从而抑制大尺度环流的反转。同时,加热位置越靠近下壁中心,总动能和角动量的绝对值越大,振幅越小。局部供暖系统可以通过调节供暖位置使系统最大化,达到RBC系统的73.2%。