热能动力工程

作者：王娇娇，杨 茉

单位：上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093,,上海建桥学院，上海 201306,

关键词：圆管;相变蓄热;自然对流;非对称流动;定态解

基金：国家自然科学基金（51736007）

利用Fluent 软件对水平圆管外石蜡受热融化的相变蓄热过程进行数值模拟，采用基于焓法的凝固/融化模型，考虑自然对流，建立圆管外石蜡融化模型，其左右壁面冷却温度为293 K，上、下壁面为绝热边界条件，中间加热管壁温度为363 K，矩形腔宽为60 mm，分别取30，60和120 mm底边长作为特征尺寸，中间圆管直径为20 mm，分析圆管外石蜡受热融化后液相区石蜡的非对称流动特性。结果表明：当瑞利数Ra=5.27×106时数值解的轨迹在相空间中呈现一个不动点，表明是一个稳定定态解；当Ra=4.22×107时数值解的轨迹在相空间中为一封闭曲线，表明解是周期振荡解；在Ra=3.38×108时数值解的轨迹在相空间中没有确定的周期，解是随机的；数值结果揭示了在相同的冷却和加热温度下，改变模型的特征尺寸，融化过程的解不止一个定态。

来源：2021年第12期

《热能动力工程》期刊编辑部

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