空气在多孔介质中对流换热的数值模拟

绝世美人儿
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2020年07月30日 18:30
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第卷第



程热


学报
,

,








对流












广









摘要


京< br>本
文对

气在多


构中

流换

进行


值研究




构中的




进行数值模
拟时
热系



物性


力的
变化
粘性


等对
换热

影响




流换热
中图







数值

拟与
实验



明对






轴承







热弥

效应
的局部非








研< br>究
了顺

直径

粒导

非热

文献

识码





编 号


,










,



,


,,






,





多孔介


的强

和 混


换热
系数



下降
,< br>【
研究


性耗
,
对流换热

数< br>值


广
泛采


,


变物性
对水





介质内




响指





实现

条件

粘性



多孔介



换热

响不大
本文









衡模
型对

气在



金属
或非
金属
颗粒







对流换热进行





向热
弥散
效应在




强制
对流


中起着






用而










忽略
,
在高雷
诺数

多 孔

质中


弥散
导热
系数





雷诺

的线






同的
参数




弥< br>散模




,







研究热



非热





气在


属或非金


粒填

流道中换热计


适用
性< br>气

性随







热弥


粘性耗




数并








,< br>一

献提
出了
热弥散
导热
系数






颗粒



颗粒

热系

等对换

的影











用局

非热




即假



孔< br>介








体相








部非热

衡状

粘性




多孔
介 质


换热


响也

起人
们< br>的








明< br>粘

耗散






,





求解方




用的






程组等


见文

、、、



系统
及< br>控
制方



型中考






孔隙

流动惯

粘性耗

热弥








稿
期订



金项


家自然

学基

青年基

资助项


者简介姜

学男

东烟







教授



学校基
础研究
基金资助






师主

从 事传热


微推进技术等

研究


工程
热物














,
并采
用< br>一

动等
数值计算方法



描述


见文






方法与< br>文








的< br>区
别在于除

考虑

,






随温

变化

物性




变化




空气




讨论
首先
针对文



实验研究
的对
象进






验证

型的可
靠性
多孔

板流道的 尺

,

图玻璃
颗粒


结构

的局
部换热
系数

,,







摩擦

力系


数值模< br>拟








的< br>实验结果


较如图所




明 二
者较


吻合


验数据


部非


衡模



局部热平



,






















阅夕

,
旧乡乡图多


板流道


摩擦




验值

数值模
拟值
图轴承钢
颖粒多




的局


热系数

瓜< br>。







气在常


压下

导热系




令< br>、



实验


,




研究





,






局部











部非














型的适用




【」

空气

直径



璃颗


直径
为的
轴承钢
颗粒多

结构中

流换热


结果与









弥散


系数计
算式


系数取


算结
果示

图和图

钢的导



小得多
,




,



一一


应在多
孔结


流换

中确实起
到< br>了
相当重









为工


计算

,


用局



衡模

考虑

物性

型计


换热



大< br>于








数< br>并

度变


影响


究结果

,




物性

压力



当雷诺



,
,







粒导热系




大因

,
,
,
这种

别随之





不考虑
压力
变化对物



响这两
种情


于空
气< br>在本文

讨论

几种




,


变化
换热








适用
,

用局






型的



结果也示

和图
中在

值计算中
考虑



物性

使
用局

,

物性

影响



得较



在换热系

上两





别为



此在较
大的




下 相


压力





考虑压< br>力变


物性

影响

于空



介质中换热














和压

变化

粘性耗散等
的影响



衡模
型时
计算







较好



可以


,



在本

条件下






型是

理的




,
和图


考虑
热弥散效
,












得多说

热弥
研究



于< br>玻璃轴







颗粒


结构


在其


对流换


数都


颗粒



减小< br>而






种材料



系数

,




培学

,

气在多孔


中对

换热












,

体颗
粒之


导热以及




粒与
流体

间的



热起








着颗粒



降低
,


颗粒与流体之
间的








,
,



流体与固
体 颗粒
之间

对流


量增加
,





着颗粒直径

减小
对流换
系数增加
本文


台创


计算
了一


热系数
和空


同的

想< br>的固






发现
,



径越



热系












系数




导热
系数


不很多时它

变化




影响很

而随




架导

系 数



此外
,
,
【』
随肠
升< br>一


材料

影响逐

变小



粘性


对换




进行


值研




压丫

,
发现在本文


究参数范



影响不



好地





数值


得到

摩擦


系数
与实验结














弥散
导热











中系









拟结

与实验





吻合

于空




介质中 对
流换






应当考
虑压


化对物性
的影响

着颗粒

径减
,




气在玻














的对流换
热系

增加



架 导




变化对对流换









影响










减小





参数范


粘性耗散
对换< br>热






,
姜培学

广树任泽
需粘性耗
散及




多孔介 质
【」
中对
流换热

影响
研究

程热





〔』

文献
司 广




孔槽
道中传热
与流
动研究〔』
京清华









丫七



,

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