基于CFD模拟的翅片管束多孔介质模型建立方法及流场模拟

发布时间：2021-09-28 23:25

　　为了利用多孔介质模型对翅片管束外流场进行计算,首先利用实体模型计算了局部管束的流场特性以获得多孔介质参数,在验证了多孔介质模型的准确性后,使用该模型对大尺度管束的流场特性进行了计算。结果表明:可以采用多孔介质模型对翅片管束进行简化计算,局部计算得到的多孔介质参数可以应用到增大长度、高度和宽度后的大尺度同型管束区域计算上,多孔介质模型与实体模型的误差基本在10%以内。 

【文章来源】：应用力学学报. 2020,37(02)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

翅片管Fig.1Finnedtube

叉排排布的翅片管束Fig.2Finnedtubebundlesarrangedinforkrows

496应用力学学报第37卷图3翅片管束局部计算模型Fig.3Localcalculationmodeloffinnedtubebundles图4为翅片管束流场区域计算的实体模型和多孔介质模型。图4(a)为横流方向A上取局部翅片管束的实体模型，图4(b)为将管束部分简化为多孔介质区域的模型。横流方向A上的计算模型，管束区域长度为0l,Ad，高度为0h,Ad，宽度为0w,Ad。图4(c)为横流方向B上取局部翅片管束的实体模型，图4(d)为简化后的多孔介质模型。横流方向B上的计算模型，管束区域长度为0l,Bd，高度为0h,Bd，宽度为0w,Bd。多孔介质区域的选取需匹配原实体模型并且保证孔隙率相同，即翅片管束简化后的多孔介质模型具有相同的ld、hd、wd和孔隙率。计算模型确定后，计算压降P与速度v的关系，求得多孔介质参数，再利用多孔介质模型计算流场，进而对比两种模型的结果，以验证多孔介质参数的准确性。(a)横流方向A实体模型(b)横流方向A多孔介质模型(solidmodelof(porousmediamodelofcross-flowindirectionA)cross-flowindirectionA)(c)横流方向B实体模型(d)横流方向B多孔介质模型(solidmodelof(porousmediamodelofcross-flowindirectionB)cross-flowindirectionB)图4翅片管束流场区域实体模型和多孔介质模型Fig.4Solidmodelandporousmediummodeloffinnedtubebundlesflowfield在多孔介质模型中(见图5)，在ld方向上增大流经翅片管束的范围，将多孔介质区域增长到2ld、3ld和4ld，计算压降P与速度v的关系(此时多孔介质模型参数使用局部管束下求得的参数)，研究压降P与流场流经区域长度l


本文编号：3412738