Fluent自然对流与浮力驱动流动机理

       当热量被添加到流体中并且流体的密度随温度的变化而变化时，由于重力作用于密度变化诱发了流动。这种浮力驱动的流动被称为自然对流（或混合对流）流动，这种流动可以用Fluent进行处理。

       在混合对流中，浮力的作用程度可以用格拉晓夫数和雷诺数之比来度量：

      当这个数字接近或超过1的时，应该考虑浮力对流动的影响。相反，如果这个数非常小，浮力的作用可以在模拟中忽略。在纯自然对流中，浮力引起的流动的强度由瑞利数来衡量：

      这里β是热膨胀系数：

       α是热扩散系数：

       瑞利数小于108时表示浮力引起的是层流，当<Ra<10^10表示浮力引起的对流过度到湍流。

       以上内容来源——Ansys Fluent Theory Guide

       以下内容列出相关特征数供参考。

格拉晓夫数：——浮升力与粘性力之比的一种量度

雷诺数：——惯性力与粘性力之比的一种量度

普朗特数：——动量扩散能力与热量扩散能力的一种量度

瑞利数：——瑞利数与格拉晓夫数和普朗特数的关系

运动粘度与动力粘度的关系：

以上各字母含义：

g——重力加速度

L——特征长度

β——热膨胀系数

μ——运动粘度

ρ——密度

V——特征速度

ν——动力粘度

Cp——定压比热
k——导热系数

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