Ламинарные и турбулентные режимы сопряженной естественной конвекции в квадратной области

Ламинарные и турбулентные режимы сопряженной естественной конвекции в квадратной области

Автор: Шеремет Михаил Александрович

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 3 т.5, 2012 года.

Бесплатный доступ

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.

Сопряженный теплоперенос, естественная конвекция, турбулентность, метод контрольного объема, неравномерная структурированная сетка, алгоритм simpler

Короткий адрес: https://sciup.org/14320627

IDR: 14320627   |   DOI: 10.7242/1999-6691/2012.5.3.39

Список литературы Ламинарные и турбулентные режимы сопряженной естественной конвекции в квадратной области

  • 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., Chavez 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.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp