局部热非平衡多孔介质圆管非达西强迫对流换热分析
2021-11-06岳飞龙李培超
上海工程技术大学学报 2021年2期
岳飞龙 ,李培超
(上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620)
κ多孔介质由于其独特的结构和特殊的性能得到广泛关注,同时也吸引许多研究者专注于多孔介质多物理场耦合问题的发展. 在多孔介质热流耦合问题的研究中,分析研究局部热非平衡情形下多孔介质圆管或平板强迫对流对换热性能的提高具有重要意义[1−6]. 对于多孔介质平板,较多学者研究了达西流动下的换热分析. 例如,Yang等[7]研究了5种典型孔隙—流体界面的流体和固体温度分布,同时得到努塞尔数随参数变化的影响. 在Darcy线性流动模型的基础上,又有学者提出Brinkman流动模型[8],由于其能够更好地满足多孔介质流动区域和纯流体流动区域交界面处的无滑移条件,并可说明边界之间的过渡流动,因此得到了广泛的应用[9−10]. Nield等[11]在该模型下考虑壁面恒温边界条件,研究饱和多孔介质平行平板通道内的强迫对流对换热性能的问题,得到局部努塞尔数的表达式. 除此之外,还有很多学者研究了其他不同边界条件下Brinkman流动下多孔介质平板的换热问题. 例如,Kuznetsov等[12]研究扰动流动条件下的多孔介质平板中的温度分布和努塞尔数分布,得出随着无量纲频率的增加会导致努塞尔数在幅值和相位上分布变化的结论;Cekmer等[13]提出上下壁面热流非对称边界条件下Brinkman流动下多孔介质平板的热传递特性,且定义了平板上下表面以及整体的努塞尔数分布. 在此基础上,还有许多学者考……
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