Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đối lưu tự nhiên trong một khoang rỗng không hình chữ nhật
Tóm tắt
Bài báo này mô tả một quy trình giải số để nghiên cứu quá trình truyền nhiệt qua các hiện tượng đối lưu tự nhiên hai chiều trong một khoang rỗng không hình chữ nhật với hình dạng tùy ý. Sự truyền động lượng trong hệ thống được miêu tả bằng một phương trình vi phân riêng phần elip, điều khiển hành vi của hàm dòng. Một kỹ thuật sinh lưới đại số được sử dụng để chuyển đổi các phương trình điều khiển thành một hệ tọa độ hình chữ nhật phù hợp với thân, cho phép sự trùng khớp giữa tất cả các đường biên và các đường tọa độ. Các nghiệm số của các phương trình thu được trong miền tính toán được thực hiện bằng cách sử dụng phương pháp lặp hướng theo chiều hướng kín bằng cách thêm các thành phần giả tạm thời. Kết quả từ các thí nghiệm số trong trường hợp khoang rỗng không hình chữ nhật cho thấy độ lớn và hướng của các dòng đối lưu cũng như các đường đồng nhiệt. Ảnh hưởng của việc tăng độ nghiêng của biên trên là làm tăng số Nusselt trung bình.
Từ khóa
#đối lưu tự nhiên #khoang rỗng không hình chữ nhật #truyền nhiệt #phương pháp lặp hướng theo chiều #số NusseltTài liệu tham khảo
Brinkman HC (1947) A calculation of viscous force exerted by a flowing fluid on a dense swarm of particles. Appl. Sci. Res. A1, 27–29
Beck JL (1972) Convection in a box of porous material saturated with fluid. Phys. Fluids 15, 1377–1383
Chan BKC, Ivey CM (1967) Natural convection in enclosed cavities and porous media: Part I. Formation of fluid equations for rectangular and cylindrical geometries. Australian Atomic Energy Commission Report: AAEC/E
Chan BKC, Ivey CM, Barry JM (1970) Natural convection in enclosed porous media with rectangular boundaries. ASME J. Heat Transfer 92, 21–27
Chen JC, Sheu JC, Jwu SS (1990) Numerical computation of thermocapillary convection in a rectangular cavity. Numerical Heat Transfer 17A, 287–308
Chiu CP, Wu TS (1990) Study of air motion in reciprocating engine using an algebraic grid generation technique. Numerical Heat Transfer 17A, 309–327
Douglas J, Rachford HH (1956) On the numerical solution of heat conduction problems in two and three space variables. Trans. Amer. Math. Soc. 3, 421–439
Elder JW (1967) Steady free convection in a porous medium heated from below. J. Fluid Mech. 27, 29–48
Elder JW (1967) Transient convection in a porous medium. J. Fluid Mech. 27, 609–623
Gill AE (1966) The boundary-layer regime for convection in a rectangular cavity. J Fluid Mech. 26, 515–536
Lee TS (1984) Computational and experimental studies of convective fluid motion and heat transfer in inclined non-rectangular enclosures. Int. J. Heat and Fluid flow 5, 29–36
Mallinson G, de Vahl Davis G (1973) The method of false transient for the solution of coupled elliptic equations. J. Comput. Phys. 12, 435–461
Moretti G, Abbett M (1966) A time-dependent computational method for blunt body flows. AIAA J. 4, 2136–2141
Peaceman DW, Rachford HH (1995) The numerical solution of parabolic and elliptic differential equations. J. Soc. Ind. Appl. Math. 3, 28–41
Saitoh T (1978) Numerical method for multi-dimensional freezing problems in arbitrary domains. Trans. ASME J. Heat Transfer 100, 294–299
Shyy W, Tong SS, Correa SM (1985) Numerical recirculating flow calculation using a body-fitted co-ordinate system. Numerical Heat Transfer 8, 99–113
Singh AK, Thorpe GR (1993) A grid generation technique for numerical modelling of heat and moisture movement in peaked bulk of grain. J. Food Processing Engineering 16, 45–54
Trevisan OV, Bejan A (1985) Natural convection with combined heat and mass transfer buoyancy effects in a porous medium. Int. J. Heat Mass Transfer 28, 1597–1611
Trevisan OV, Bejan A (1990) Combined heat and mass transfer by natural convection in a porous medium. Advances in Heat Transfer 20, 315–352
Waker KL, Homsy GM (1978) Convection in a porous cavity. J. Fluid Mech. 87, 449–474
Weber JE (1975) The boundary layer regime for convection in a vertical porous layer. Int. J. Heat Mass Transfer 18, 569–573