自然对流:同心圆柱体简介

本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中求解自然对流问题。

一个半径为 1.78 cm,受到恒定温度 306.3 K 加热且具有无限长度的圆柱体置于另一个较大的半径为 4.628 cm 且以较低的固定温度 293.7 K 加热的圆柱体内。选择这些温度将在环带内提供一个总体温度 (Tb) 大约为 300 K 的均匀温度分布。因为预期流动将围绕中心线对称进行,所以仅需要使用一半几何,如下所示。



设置模型以获得具有以下材料特性的理想气体,使用总体温度 300 K 和 100,000 Pa 的压力进行计算。

属性 设置
密度 (kg/m2) 1.1614
动力粘度 (Pa-s) 1.846E-5
动力学粘度 (m2/s) 1.589E-5
比热 (J/kg-K) 1007.0
热体积膨胀系数 (1/K) 1/Tb(理想气体)= 0.00333
导热率 (W/m-K) 0.0263
热扩散率 (m2/s) 2.249E-5

此案例将重复 Kuehn 和 Goldstein 的实验 [416]。设置物理数据以对应于 2.66 X 104 的瑞利数。