Калбекова М.Ж. Курбаналиев А.Ы. Жайнаков А.
Численное моделирование естественного конвективного течения в воздушных полостях
Докладчик: Калбекова М.Ж.
В данной работе представлены результаты численного моделирования естественной конвекции в открытой воздушной полости как для переходного, так и для стационарного потоков в двумерной и трёхмерной постановке. Левая вертикальная стенка полости нагрета до определенной температуры, а правая вертикальная стенка представляет собой открытую границу. Верхняя и нижняя границы теплоизолированы.
Ключевые слова: Естественная конвекция, воздушная полость, числа Рэлея и Прандтля, OpenFOAM.
Численные решения нестационарных уравнений Навье-Стокса на структированной расчетной сетке [1] выполнены на базе метода конечных объёмов [2]. Численное моделирование данного течения преведены в диапозоне Чисел Рэлея от 1 х 105 до 2 х 109 при числе Прандтля раным 0,7. Для численного моделирования использовался открытый пакет программ OpenFOAM [3].
На рис. 1 представлены поля скорости и температуры потока в открытой воздушной полости. Численные расчеты показывают, что польностью развитиое конвективное течение является устойчивым при низком числе Рэлея и становится неустойчивым при достаточно высоком числе Рэлея. Обнаружено, что нестационарное течение демонстрирует низкочастотное периодическое поведение, которое, возможно, аналогично тому, что наблюдается в потоках с закрытыми полостями и такое поведение связано с вынужденным горизонтальными течением. В структуре потока около правой нагретой стенки преобладает естественный конвективный пограничный слой, а горизонтальное вынужденное гравитиационное течение вблизи верхней стенки.
К списку докладов