差热加热与旋转圆柱间流体流动中的导热与对流换热
流体动力学
2015-09-15 v2
摘要
confined 在被加热的旋转圆柱和被冷却的静止圆柱之间的流体流动是研究工程中换热问题的经典实验。如果假设圆柱在轴向上无限长或具有周期性，则该系统的理论处理将大大简化，在这种情况下，热量仅像固体一样通过传导传递。我们在此通过数值方法研究此类流动中的换热及湍流的 onset，同时在轴向方向上使用周期性和无滑移边界条件。我们获得了一个简单的线性判据，用于确定是否可以采用无限长假设。圆柱的曲率通过斜率和加法常数进入该线性关系。对于给定的长径比，存在一个临界瑞利数，超过该值后，有限系统中的层流变为对流，因此其行为与周期性情况完全不同。该判据不依赖于普朗特数，并且相对于雷诺数表现出相当的鲁棒性。特别是，它在湍流状态下仍然合理有效。
引用
@article{arxiv.1503.06816,
title = {Conductive and convective heat transfer in fluid flows between differentially heated and rotating cylinders},
author = {Jose M. Lopez and Francisco Marques and Marc Avila},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.06816},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 9 figures