封闭腔内水自然对流换热数值模拟

为了揭示封闭腔内非Boussinesq流体在浮力驱动下所特有的流动换热现象和形成机理，采用CFD软件Fluent对封闭腔内水的自然对流进行数值模拟，得到矩形封闭腔高宽比、Rayleigh数、倾斜角度、壁面温度差对流动和传热的影响规律。研究结果表明：由于水的密度在3.98℃达到最大，两竖壁面温度跨越这一点时会引起流动图像反转；具有流动反转的双涡结构降低了对流换热平均Nusselt数；相同Rayleigh数下,高宽比为1对应对流换热平均Nusselt数最大值；倾斜角度对平均Nusselt数影响与Rayleigh数和温度边界条件有关。