低Pr数流体自然对流边界层流动的直接数值模拟

摘要

在太阳能采暖通风系统中,空气在太阳辐射作用下于吸热壁上所形成的非稳态自然对流边界层流动是决定系统热性能的关键所在.对于线性分层的低普郎特数(Pr＜流体而言,标度分析表明在起始阶段边界层的发展是与高度无关而只依赖于时间的,而处于稳态时,各项标度关系与处于起始阶段终结时刻的大不相同,且都与高度和时间无关,而只与Pr数和线性分层度相关.直接数值模拟计算结果表明由标度分析所得的各项标度关系揭示了流动的特性参数与控制参数之间的决定性内在联系.但同时也表明标度关系并没有充分体现出对Pr数的所有依赖关系,这一不足可利用直接数值模拟计算结果得到弥补.