饱和多孔介质自然对流数学模型与实验研究
【出 处】:
【作 者】:
杨伟
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薛思瀚
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刘秦见
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张树光
【摘 要】以饱和多孔介质内流体流动、流体和固体传热为研究对象,考虑流体密度随温度变化和局部热平衡,引入Brinkman-Forchheimer的扩展Darcy模型进行修正,建立固体随机堆积饱和多孔介质自然对流数值模型,采用有限体积法计算。利用自主研制的两侧恒温差立方体多孔介质实验台,对所建数值模型进行实验验证。综合数值计算和实验结果表明:多孔介质方腔内最大流速随温差和瑞利数Ra增大而增大,且最大流速出现在高温壁面和低温壁面附近;随着Ra增大,温度等值线由近似平行于高低温壁面变为近似垂直于高低温壁面;高温壁面上Nu从上至下呈线性增加趋势;高温壁面Nu随Ra增大而增大,当Ra〈10^2时,Nu维持在12以内;当10^2〈Ra〈10^6,而增加迅速,由11.4增加到276.4;当Ra〉10^6,Nu增加速率很小。
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