具有截面自然对流通道内湍流换热的直接数值模拟

摘要

对矩形管道内具有稳定自然对流的充分发展湍流换热进行了直接数值模拟,湍流雷诺数Reτ和普朗特数Pr分别为400和0.71,格拉晓夫数Gr为104、105、106和107.分析了管道截面上雷诺应力对主流平均速度、截面流速以及截面平均温度的影响.结果表明:在Gr较小时,湍流雷诺应力的作用使截面的平均换热系数增大;在Gr为107时,浮升力的作用增强,但湍流产生的雷诺应力使自然对流的作用减弱.因此,与层流相比,在Gr相同时,湍流的管道截面平均换热系数反而减小.