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多孔介质传热模型在多孔壁湍流中的适用性
被引量：
2
1
作者
赵泽灏
张金龙
董宇红
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期45-54,I0001,共11页
为了考查不同的多孔介质传热模型在不同工况下的适用性,对带有高孔隙率多孔介质壁面槽道湍流及其传热进行了直接数值模拟研究。在多孔介质层外流体区域,通过有限差分方法求解不可压缩Navier-Stokes方程和温度对流扩散方程;在多孔介质层...
为了考查不同的多孔介质传热模型在不同工况下的适用性,对带有高孔隙率多孔介质壁面槽道湍流及其传热进行了直接数值模拟研究。在多孔介质层外流体区域,通过有限差分方法求解不可压缩Navier-Stokes方程和温度对流扩散方程;在多孔介质层内,使用修正的Darcy-Brinkman-Forchheimer模型描述高孔隙率多孔介质阻力,以及分别采用局部热平衡(local thermal equilibrium,LTE)模型、局部非热平衡(local thermal non-equilibrium,LTNE)模型、理想金属(ideal metal foams,IMF)模型计算温度分布。通过对所得热场的统计特性的分析比较,探究了不同Biot数下水和空气两类流体介质的多孔介质传热模型的有效性。研究表明:LTE模型不足以准确预测金属泡沫多孔介质内传热问题,其等效导热系数因仅考虑孔隙率因素而低估了多孔介质层的传热能力;IMF模型在小比热容流体介质的算例中表现良好,可以代替LTNE描述多孔介质层内的传热,而在大比热容流体介质的算例中表现不佳,需要考虑比热容以及流固两相间的传热能力对预估的固体相温度分布进行修正。
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关键词
传热
多孔介质壁面
槽道湍流
直接数值模拟
局部热平衡模型
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职称材料
多孔介质平板通道传热模型的两种求解方法
被引量：
8
2
作者
王克用
王大中
李培超
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015年第5期494-504,共11页
基于Brinkman-Darcy扩展模型和非局部热平衡模型,考虑液相和固相含有内热源的情况,建立了多孔介质平板通道传热的一般模型.分别采用直接法和间接法将液相与固相能量方程解耦,进而求得充分发展传热条件下的多孔介质温度场.与直接解耦法相...
基于Brinkman-Darcy扩展模型和非局部热平衡模型,考虑液相和固相含有内热源的情况,建立了多孔介质平板通道传热的一般模型.分别采用直接法和间接法将液相与固相能量方程解耦,进而求得充分发展传热条件下的多孔介质温度场.与直接解耦法相比,间接解耦法可在原始边界条件下求解二阶微分方程,更加简单易行.通过对无量纲温度表达式系数以及温度分布的比较,验证了两种求解方法的等价性.在两种极限情形下,间接法所得温度分布解析解与现有文献结果相当吻合,这也在一定程度上证明了所建模型更具一般性.参数分析表明,液固两相温差随着Biot数或有效导热系数比的增大而减小,Nusselt数随着内热源比的增大而减小.
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关键词
多孔介质
Brinkman-Darcy扩展
模型
非
局部热平衡模型
内热源
恒定热流
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职称材料
脉管制冷机的整机数值模拟
被引量：
4
3
作者
何雅玲
高凡
+1 位作者
陶于兵
刘迎文
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期1-9,共9页
建立了适用于基本型、小孔型和双向进气型等脉管制冷机整机模拟的一维和二维混合计算模型,采用Darcy-Brinkman-Forchheimer模型和局部非热平衡模型描述回热器内部的流动与换热,并给出了一维与二维计算区域连接界面的速度和温度等重要参...
建立了适用于基本型、小孔型和双向进气型等脉管制冷机整机模拟的一维和二维混合计算模型,采用Darcy-Brinkman-Forchheimer模型和局部非热平衡模型描述回热器内部的流动与换热,并给出了一维与二维计算区域连接界面的速度和温度等重要参数的传递法则.开发了基于1-2混合计算模型的脉管制冷机整机数值模拟程序,对3种脉管制冷机主要部件的流场和温度场特性进行了详细分析,直观地刻画了脉管制冷机内的工作过程以及复杂流动和换热现象,例如"速度转向"、"速度环效应"、"温度环效应"和DC流等.结果表明,双向进气阀的引入形成了脉管制冷机的闭合回路,带来了DC流现象,文中运行参数下的DC流占总流量的4.66%.
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关键词
脉管制冷机
混合
模型
Darcy-Brinkman-Forchheimer
模型
局部
非
热平衡
模型
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职称材料
题名
多孔介质传热模型在多孔壁湍流中的适用性
被引量：
2
1
作者
赵泽灏
张金龙
董宇红
机构
上海大学力学与工程科学学院
上海市能源工程力学重点实验室
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024年第1期45-54,I0001,共11页
基金
国家自然科学基金(12172207,92052201)。
文摘
为了考查不同的多孔介质传热模型在不同工况下的适用性,对带有高孔隙率多孔介质壁面槽道湍流及其传热进行了直接数值模拟研究。在多孔介质层外流体区域,通过有限差分方法求解不可压缩Navier-Stokes方程和温度对流扩散方程;在多孔介质层内,使用修正的Darcy-Brinkman-Forchheimer模型描述高孔隙率多孔介质阻力,以及分别采用局部热平衡(local thermal equilibrium,LTE)模型、局部非热平衡(local thermal non-equilibrium,LTNE)模型、理想金属(ideal metal foams,IMF)模型计算温度分布。通过对所得热场的统计特性的分析比较,探究了不同Biot数下水和空气两类流体介质的多孔介质传热模型的有效性。研究表明:LTE模型不足以准确预测金属泡沫多孔介质内传热问题,其等效导热系数因仅考虑孔隙率因素而低估了多孔介质层的传热能力;IMF模型在小比热容流体介质的算例中表现良好,可以代替LTNE描述多孔介质层内的传热,而在大比热容流体介质的算例中表现不佳,需要考虑比热容以及流固两相间的传热能力对预估的固体相温度分布进行修正。
关键词
传热
多孔介质壁面
槽道湍流
直接数值模拟
局部热平衡模型
Keywords
heat transfer
porous media
turbulent channel
direct numerical simulation
local thermal equilibrium model
分类号
O357.53 [理学—流体力学]
TB741 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
多孔介质平板通道传热模型的两种求解方法
被引量：
8
2
作者
王克用
王大中
李培超
机构
上海工程技术大学机械工程学院
美国加州大学机械工程系
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015年第5期494-504,共11页
基金
上海高校青年骨干教师国外访问学者计划对本文的资助
文摘
基于Brinkman-Darcy扩展模型和非局部热平衡模型,考虑液相和固相含有内热源的情况,建立了多孔介质平板通道传热的一般模型.分别采用直接法和间接法将液相与固相能量方程解耦,进而求得充分发展传热条件下的多孔介质温度场.与直接解耦法相比,间接解耦法可在原始边界条件下求解二阶微分方程,更加简单易行.通过对无量纲温度表达式系数以及温度分布的比较,验证了两种求解方法的等价性.在两种极限情形下,间接法所得温度分布解析解与现有文献结果相当吻合,这也在一定程度上证明了所建模型更具一般性.参数分析表明,液固两相温差随着Biot数或有效导热系数比的增大而减小,Nusselt数随着内热源比的增大而减小.
关键词
多孔介质
Brinkman-Darcy扩展
模型
非
局部热平衡模型
内热源
恒定热流
Keywords
porous medium
Brinkman-Darcy extended model
local thermal non-equilibrium model
internal heat source
constant heat flux
分类号
O241.82 [理学—计算数学]
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
脉管制冷机的整机数值模拟
被引量：
4
3
作者
何雅玲
高凡
陶于兵
刘迎文
机构
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第3期1-9,共9页
基金
国家杰出青年科学基金资助项目(50425620)
国家自然科学基金重点资助项目(50736005)
文摘
建立了适用于基本型、小孔型和双向进气型等脉管制冷机整机模拟的一维和二维混合计算模型,采用Darcy-Brinkman-Forchheimer模型和局部非热平衡模型描述回热器内部的流动与换热,并给出了一维与二维计算区域连接界面的速度和温度等重要参数的传递法则.开发了基于1-2混合计算模型的脉管制冷机整机数值模拟程序,对3种脉管制冷机主要部件的流场和温度场特性进行了详细分析,直观地刻画了脉管制冷机内的工作过程以及复杂流动和换热现象,例如"速度转向"、"速度环效应"、"温度环效应"和DC流等.结果表明,双向进气阀的引入形成了脉管制冷机的闭合回路,带来了DC流现象,文中运行参数下的DC流占总流量的4.66%.
关键词
脉管制冷机
混合
模型
Darcy-Brinkman-Forchheimer
模型
局部
非
热平衡
模型
Keywords
pulse tube refrigerator
computational model
Darcy-Brinkman-Forchheimer model
thermal non-equilibrium model
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多孔介质传热模型在多孔壁湍流中的适用性
赵泽灏
张金龙
董宇红
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
多孔介质平板通道传热模型的两种求解方法
王克用
王大中
李培超
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2015
8
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
脉管制冷机的整机数值模拟
何雅玲
高凡
陶于兵
刘迎文
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
4
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职称材料
已选择
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