浮力对圆柱阵列流型与热性能的影响
流体动力学
2016-09-27 v1
摘要
本文通过数值模拟发现，在雷诺数为100、普朗特数为0.7的六个圆柱体阵列中，对于浮力和间距的特定组合，流场的振荡特性会发生转变。圆柱体是等温的，并且与地球重力加速度（g）对齐。根据阵列方向的不同，考虑了助力浮力或阻力浮力。自然对流相对于强制对流的影响通过范围在 -1 到 1 之间的理查森数 Ri 来调节。考虑了两个中心间距值（s=3.6d - 4d）。描述了浮力和间距对近场和远场流型的影响。发现了流型的几种转变，并报告了力系数和努塞尔数相对于理查森数的依赖关系的参数分析。对于 Ri=-1，间距比从 3.6 到 4 的变化引起了力系数和热流标准差的转变。事实上，这种转变的发生是由于近场流体重排为更有序的尾流模式。因此，重点关注几何参数和浮力参数对热量与动量交换及其涨落的影响。现有的圆柱体阵列热交换模型在本文研究的案例中未能提供准确的努塞尔数预测。
引用
@article{arxiv.1609.07960,
title = {Buoyancy effect on the flow pattern and the thermal performance of an array of circular cylinders},
author = {Francesco Fornarelli and Antonio Lippolis and Paolo Oresta},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.07960},
year = {2016}
}
备注
ASME Journal of Heat Transfer