杨君,王远成，高帅，邱化禹

(山东建筑大学 教育部可再生能源建筑利用技术实验室, 山东 济南 250101)



具有表面辐射的复合腔体内湍流对流换热研究

杨君,王远成*，高帅，邱化禹

(山东建筑大学 教育部可再生能源建筑利用技术实验室, 山东 济南 250101)

建筑热工性能评价和建筑节能越来越受到人们的重视，将建筑房间简化为含有多孔介质的双区域模型在更多的领域得到广泛应用。文章基于数值模拟的方法，探究了具有表面热辐射的部分填充多孔介质的复合腔体内湍流自然对流换热问题；建立并用有限元方法求解自由流体区域和多孔介质区域的动量和能量传递方程，对数学模型进行了比较验证, 分析了Rayleigh数(湍流与层流)及发射率为εi对传热、流动的影响。结果表明，Rayleigh数对具有表面热辐射的部分填充多孔介质的复合腔体内的动量和热量传递有明显的影响，且决定自然对流强度大小。Rayleigh数越大，自然对流换热作用越强，腔体内的平均温度降低并逐渐趋于一致；表面热辐射影响对流作用，墙体壁面发射率为0.0～0.3时，自然对流的影响较大，随着发射率的增大，辐射作用明显增强，并在热量传递中占主导位置。

湍流自然对流；多孔介质；复合腔体；表面热辐射；换热

0　引言

自然对流换热过程广泛存在于自然界和实际工程中，其中多孔介质与流体区域组成的复合封闭腔体内自然对流换热应用到更多领域：在进行室内舒适度评估时，双区域腔体内的温度分布和气流形态是两个重要指标；……