多孔介质内自然对流驱动力与流动阻力关系的数值模拟

摘要

采用数值计算方法研究多孔介质内自然对流时驱动力与流动阻力的关系,进而探讨多孔介质中物质和能量的输运问题.针对不同瑞利数Ra,采用QUICK格式离散对流项,基于Matlab软件和自编计算程序,利用SIMPLER算法求解多孔介质的对流换热.结果表明:当lg Ra≤3时,驱动力和流动阻力在同一数量级,随着lg Ra增加,驱动力逐渐大于流动阻力,高温和低温壁面附近的驱动力大于中心部位的驱动力;当lg Ra≤4时,平均传质努塞尔数Nu约为4.7,主要以导热形式进行腔内换热,随着lg Ra逐渐增加,Nu迅速增大,多孔介质内换热主要依靠对流换热进行.