Ламинарные и турбулентные режимы сопряженной естественной конвекции в квадратной области
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2012.5.3.39Ключевые слова:
сопряженный теплоперенос, естественная конвекция, турбулентность, метод контрольного объема, неравномерная структурированная сетка, алгоритм SIMPLERАннотация
Проведено математическое моделирование ламинарных и турбулентных режимов нестационарной термогравитационной конвекции в замкнутой квадратной области с теплопроводными стенками конечной толщины в безразмерных переменных «скорость - давление - температура». Получены карты линий тока, изотерм и турбулентной вязкости, а также зависимости среднего числа Нуссельта на границе раздела сред от времени, числа Рэлея и относительного коэффициента теплопроводности.
Скачивания
Библиографические ссылки
Kim D.M., Viskanta R. Study of the effects of wall conductance on natural convection in differently oriented square cavities // J. Fluid Mech. - 1984. - V. 144. - P. 153-176. DOI
Лыков А.В., Алексашенко А.А., Алексашенко В.А. Сопряженные задачи конвективного теплообмена: учеб. пособие. - Минск: Изд-во БГУ, 1971. - 346 c.
Петухов Б.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А., Соловьев С.Л. Теплообмен в ядерных энергетических установках: учеб. пособие. - М.: Изд-во МЭИ, 2003. - 548 с.
Павлюкевич Н.В. Сопряженные задачи теплообмена // Тепловые процессы в технике. - 2011. - № 4. - С. 149-158.
Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Conjugate heat transfer in an enclosure under the condition of internal mass transfer and in the presence of the local heat source // Int. J. Heat Mass Tran. - 2009. - V. 52, N. 1-2. - P. 1-8. DOI
Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. Двумерная задача естественной конвекции в прямоугольной области при локальном нагреве и теплопроводных границах конечной толщины // МЖГ. - 2006. - № 6. - С. 29-39.
Liaqat A., Baytas A.C. Conjugate natural convection in a square enclosure containing volumetric sources // Int. J. Heat Mass Tran. - 2001. - V. 44, N. 17. - P. 3273-3280. DOI
Liaqat A., Baytas A.C. Numerical comparison of conjugate and non-conjugate natural convection for internally heated semi-circular pools // Int. J. Heat Fluid Fl. - 2001. - V. 22, N. 6. - P. 650-656. DOI
Шеремет М.А. Сопряженные задачи естественной конвекции. Замкнутые области с локальными источниками тепловыделения. - Берлин: LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011. - 176 c.
Sheremet M.A. The influence of cross effects on the characteristics of heat and mass transfer in the conditions of conjugate natural convection // J. Eng. Thermophys. - 2010. - V. 19, N. 3. - P. 119-127. DOI
Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. К вопросу об эффективном регулировании теплопереноса и гидродинамики в замкнутых областях за счет оптимального выбора материалов ограждающих стенок и внешней тепловой нагрузки // Микроэлектроника. - 2011. - Т. 40, № 5. - С. 351-358.
Jaluria Y. Design and optimization of thermal systems. - Boca Raton, Florida: CRC Press, 2008. - 752 p.
Шеремет М.А., Никифоров А.А., Волокитин О.Г. Комплекс для получения силикатного расплава из золоотходов // Стекло и керамика. - 2007. - № 9. - С. 23-26.
Xaman J., Mejia G., Álvarez G., Chavez Y. Analysis on the heat transfer in a square cavity with a semitransparent wall: Effect of the roof materials // Int. J. Therm. Sci. - 2010. - V. 49, N. 10. - P. 1920-1932. DOI
Oztop H.F., Varol Y., Koca A. Natural convection in a vertically divided square enclosure by a solid partition into air and water regions // Int. J. Heat Mass Tran. - 2009. - V. 52, N. 25-26. - P. 5909-5921. DOI
Kahveci K. A differential quadrature solution of natural convection in an enclosure with a finite-thickness partition // Numer. Heat Tr. A-Appl. - 2007. - V. 51, N. 10. - P. 979-1002. DOI
Nouanegue H.F., Muftuoglu A., Bilgen E. Heat transfer by natural convection, conduction and radiation in an inclined square enclosure bounded with a solid wall // Int. J. Therm. Sci. - 2009. - V. 48, N. 5. - P. 871-880. DOI
Kaminski D.A., Prakash C. Conjugate natural convection in a square enclosure: effect of conduction in one of the vertical walls // Int. J. Heat Mass Tran. - 1986. - V. 29, N. 12. - P. 1979-1988. DOI
Kuznetsov G.V., Sheremet M.A. Numerical simulation of turbulent natural convection in a rectangular enclosure having finite thickness walls // Int. J. Heat Mass Tran. - 2010. - V. 53, N. 1-3. - P. 163-177. DOI
Шеремет М.А. Математическое моделирование турбулентных режимов сопряженной термогравитационной конвекции в замкнутой области с локальным источником тепла // Т и А. - 2011. - Т. 18, № 1. - С. 117-131.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Дрофа, 2003. - 840 с.
Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows // Comput. Method. Appl. M. - 1974. - V. 3, N. 2. - P. 269-289. DOI
Лыков А.В. Теория теплопроводности: учеб. пособие. - М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.
Белов И.А., Исаев С.А., Коробков В.А. Задачи и методы расчета отрывных течений несжимаемой жидкости. - Л.: Судостроение, 1989. - 256 с.
Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений: учеб. пособие. - СПб.: Изд-во БГТУ, 2001. - 108 с.
Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 152 с.
Versteeg H.K., Malalasekera W. An introduction to computational fluid dynamics. The finite volume method. - New York: Wiley & Sons, 1995. - 257 p.
Ferziger J.H., Peric M. Computational methods for fluid dynamics. - Berlin: Springer Verlag, 2002. - 423 p.
Ильин В.П. Методы неполной факторизации для решения алгебраических систем. - М.: Физматлит, 1995. - 288 с.
Dixit H.N., Babu V. Simulation of high Rayleigh number natural convection in a square cavity using the lattice Boltzmann method // Int. J. Heat Mass Tran. - 2006. - V. 49, N. 3-4. - P. 727-739. DOI
Ridouane E.H., Campo A., Hasnaoui M. Turbulent natural convection in an air-filled isosceles triangular enclosure // Int. J. Heat Fluid Fl. - 2006. - V. 27, N. 3. - P. 476-489. DOI
Henkes R.A.W.M., Hoogendoorn C.J. Comparison exercise for computations of turbulent natural convection in enclosures // Numer. Heat Tr. B-Fund. - 1995. - V. 28, N. 1. - P. 59-78. DOI
Vahl Davis G. Natural convection of air in a square cavity: a bench mark numerical solution // Int. J. Numer. Meth. Fl. - 1983. - V. 3, N. 3. - P. 249-264. DOI
Markatos N.C., Pericleous K.A. Laminar and turbulent natural convection in an enclosed cavity // Int. J. Heat Mass Tran. - 1984. - V. 27, N. 5. - P. 755-772. DOI
Barakos G., Mitsoulis E., Assimacopoulos D. Natural convection flow in a square cavity revisited: Laminar and turbulent models with wall functions // Int. J. for Numer. Meth. Fl. - 1994. - V. 18, N. 7. - P. 695-719. DOI
Elsherbiny S.M., Raithby G.D., Hollands K.G.T. Heat transfer by natural convection across vertical and inclined air layers // J. Heat Trans.-T. ASME. - 1982. - V. 104, N. 1. - P. 96-102. DOI
Xaman J., Álvarez G., Hinojosa J., Flores J. Conjugate turbulent heat transfer in a square cavity with a solar control coating deposited to a vertical semitransparent wall // Int. J. Heat Fluid Fl. - 2009. - V. 30, N. 2. - P. 237-248. DOI
Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. О возможности регулирования тепловых режимов типичного элемента радиоэлектронной аппаратуры или электронной техники с локальным источником тепла за счет естественной конвекции // Микроэлектроника. - 2010. - Т. 39, № 6. - С. 452-467.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2012 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.