双层封闭气膜腔内自然对流的数值模拟研究

摘要

为了探究双层封闭气膜腔内自然对流的规律，采用数值模拟的方法对二维封闭气膜腔内的流场和温度场进行了研究，分析了膜面温差ΔT和倾斜角度θ对自然对流换热的影响规律.结果表明：气膜腔内等温线呈现左凹右凸的形状，高温空气在顶部沿左侧下降，低温空气在底部沿右侧上升.随着温差ΔT的增加，气膜腔内流体流动换热越来越剧烈，膜面附近空气加速流动使得靠近膜面处的速度梯度和温度梯度不断增大，气膜内部平均温度逐渐升高.不同倾斜角θ下，沿气膜Y轴1/2高度处速度均呈M形对称分布，且随着倾斜角θ的增加，靠近膜面处速度变化率逐渐增大，气膜内部平均速度和高温膜面Nu数呈先增大后减小的趋势，二者均在倾斜角为45°时最大，180°时最小.

关键词

封闭气膜 / 自然对流 / 温差 / 倾斜角 / Nu数