基于格子Boltzmann方法的热毛细对流数值模拟研究
Numerical simulation of thermocapillary convection based on lattice Boltzmann method作者机构:南京理工大学能源与动力工程学院江苏南京210094
出 版 物:《南京理工大学学报》 (Journal of Nanjing University of Science and Technology)
年 卷 期:2017年第41卷第6期
页 面:773-778页
核心收录:
学科分类:080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金(51506097) 江苏省自然科学基金(BK20130750)
主 题:格子玻尔兹曼方法 热毛细对流 数值模拟 矩形液池 双密度分布函数
摘 要:为研究Prandtl(Pr)数和纵横比(Ar)对侧壁差异加热的矩形液池内热毛细对流的影响,利用基于双密度分布函数的格子玻尔兹曼(Boltzmann)方法进行二维数值模拟。引入速度偏离率和偏差温度,分别衡量速度的波动和热毛细对流对温度场的影响。结果表明:热毛细对流随着Pr(0.1~100)的减小或Ar(0.2~2)的增大而增强;当热毛细对流较强时速度的波动也增强了,同时能量在冷壁端部积聚;当其它参数恒定而Pr在10~100范围内变化时,温度场几乎不变;当Ar≥1时,Ar对自由表面的速度和温度分布影响很小。