方腔內(nèi)自然對(duì)流的模擬（Rayleigh-bernardproblem）

2016-10-06 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

自然對(duì)流的模擬比較簡(jiǎn)單,通常為了簡(jiǎn)化大多數(shù)文獻(xiàn)都是采用的Bossinesq假設(shè)。該假設(shè)的實(shí)質(zhì)將密度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)楦×?具體簡(jiǎn)化過程及控制方程可參考相關(guān)文獻(xiàn)(例如本文給出的參考文獻(xiàn))

1.首先讀入網(wǎng)格,check&scale,將方腔的長(zhǎng)度scale為1(主要是將長(zhǎng)度無量綱化)。

方腔內(nèi)自然對(duì)流的模擬(Rayleigh-bernard wbrproblem)

2.計(jì)算模型選用層流模型;本文中瑞利數(shù)為10e5,故選用層流模型

3.設(shè)置物性參數(shù),最重要的是密度應(yīng)選用Bossinesq模型,下面的密度填997.1,該密度表示參考溫度下的值,也即是冷端面溫度下的密度值,我們?cè)O(shè)置冷端面為300K.

4.其他物性參數(shù),最終保證Pr=6.2,Ra=10e5。

5.設(shè)置重力加速度和operating temperature。重力加速度只是為了使Ra=10e5而設(shè)定的一個(gè)值,并非9.8。

6.設(shè)置邊界條件:兩側(cè)邊絕熱,底面320K,頂面300K

7.設(shè)置參考溫度及長(zhǎng)度,為后面輸出Nu數(shù)做準(zhǔn)備,因?yàn)镹u數(shù)的計(jì)算會(huì)用到參考溫度和參考長(zhǎng)度。

8.計(jì)算結(jié)果,溫度云圖如下圖所示。

9.底面的局部Nu數(shù)

10.結(jié)果同參考文獻(xiàn)[1]的對(duì)比。

參考文獻(xiàn):

[1]Ouertatani N, Ben Cheikh N, Ben Beya B, et al. Numerical simulation of two-dimensional Rayleigh–Bénard convection in an enclosure[J]. Comptes Rendus Mécanique, 2008, 336(5): 464-470.

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