载有刚性球形颗粒的层流库埃特流中的传热
流体动力学
2016-11-08 v1
摘要
我们通过直接数值模拟研究载有刚性球形颗粒的平面库埃特流中的传热，使用直接力浸没边界法考虑离散相。采用流体体积法求解颗粒内外温度场。我们关注传热随颗粒雷诺数、总体积分数（颗粒数量）以及颗粒与流体热扩散率之比的变化，用有效悬浮扩散率量化。我们表明，当颗粒尺度惯性可忽略时，传热相对于无颗粒情况根据最近提出的经验关联式增加。此外，平均复合扩散率可用于预测惯性可忽略区下当改变两相分子扩散时的悬浮有效扩散率。然而，在有限颗粒惯性下，传热增加显著更大，在较高体积分数处饱和。通过相系综平均，我们确定了贡献于总传热的不同机制，并表明在有限惯性下观察到的有效热导率增加是由于与流体和颗粒速度相关的输运增加。我们还表明固相中的热传导在增加颗粒雷诺数时减少，因此在有限颗粒雷诺数下低导热颗粒微弱改变悬浮液中的总热通量。另一方面，更高的颗粒热扩散率显著增加总传热。
引用
@article{arxiv.1611.02207,
title = {Heat transfer in laminar Couette flow laden with rigid spherical particles},
author = {Mehdi Niazi Ardekani and Omid Abouali and Francesco Picano and Luca Brandt},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.02207},
year = {2016}
}