考虑水的密度反转特性的二维套管自然对流模拟分析

摘要

利用热和流体流动控制方程,以温差驱动的二维同心圆环套管自然对流换热为对象,分析讨论了水在4℃附近密度反转特性对流动和传热的影响,设置了三种等温差方案,分别给出了流场和温度场,并分析了各自的传热与流动原因。分析结果表明:在不包括4℃的温度方案中,各自研究区域内均能得到一个完整的循环流动,但流动方向有所不同,同时在套管的壁面附近均存在较大的温度梯度,主流区温度梯度较小;在相同温差条件下,水的密度反转特性对于传热性能影响较大,在工程应用中,应该充分考虑水的密度反转特性。