二维倾斜方腔水自然对流分离过程模拟分析

简介

以水为传热介质，对温差驱动的二维方腔内自然对流换热过程进行了模拟分析。利用流体流动与热量传递的无因次控制方程，采用热线及流线可视化方法，取相同Ra=5×10^7值，倾斜角为控制参数，讨论分析了方腔中的温度、流动及对流换热传输结构。给出了倾斜角对于流型、分离点、对流换热传输结构及高低温壁面的传热性能的影响。分析结果表明：当Ra=5×10^7时，随着的θ增大，双涡结构越来越明显，倾斜角度对于方腔的流动的流型，具有较大的影响；分离点从低温壁面下部开始形成，随着倾斜角的增大分离点沿着低温壁面向上流动，接着到达绝热壁面，最终到达高温壁面；温度梯度受θ变化的影响较大，不同θ时，产生温度梯度最大值的地点不同；高低温壁面的平均Nu在60°最大，180°时最小。