Turbulent Rayleigh-Bénard convection in a cubical container filled with cold water near its maximum density
Turbulent Rayleigh-Bénard convection in a cubical container filled with cold water near its maximum density
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装有接近其最大密度的冷水的立方容器中的湍流瑞利-贝纳德对流
DOI：
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.08.044
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发表时间：
2018-12
影响因子：
5.2
通讯作者：
Yu-Peng Hu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiao-Jie Huang;You-Rong Li;Li Zhang;Yu-Peng Hu
为了了解瑞利数和密度反演参数对流动结构、湍流特性和换热能力的影响，在最大密度附近的冷水立方容器中进行了一系列大涡模拟。结果表明，在中小密度反演参数下，大尺度环流沿对角线方向运动。然而，当密度反演参数较大时，LSC消失。随着密度反演参数的增大，体区温度升高，侵彻深度减小。此外，随着瑞利数的增加，等温表面的变形变得强烈，直到观测到羽流。同时，随着瑞利数的增加，涡的尺度减小，努塞尔数的波动放大。数值结果表明，在满意的不确定度范围内实现了努塞尔数对瑞利数和密度反演参数的依赖关系。
In order to understand the effects of Rayleigh number and the density inversion parameter on the flow structures, the turbulent characteristics and the heat transfer ability, a series of large eddy simulations on turbulent Rayleigh-Bénard convection in a cubical container with cold water near its maximum density were carried out. Results indicate that the large scale circulation (LSC) moves along the diagonal plane at small and medium density inversion parameters. However, at a large density inversion parameter, the LSC disappears. With the increase of the density inversion parameter, there are an increase of temperature in the bulk region and a decrease of penetration depth. Furthermore, with the increase of Rayleigh number, the deformation of isothermal surfaces becomes intense until the plumes are observed. At the same time, the scale of vortices reduces and the fluctuation of Nusselt number amplifies with the increase of Rayleigh number. Based on the numerical results, the dependence of Nusselt number on Rayleigh number and the density inversion parameter is achieved within a satisfactory uncertainty.
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影响因子：
3.5
作者：
A. Getling;E. Spiegel
通讯作者：
A. Getling;E. Spiegel
影响因子：
4.6
作者：
R. Stevens;H. Clercx;D. Lohse
通讯作者：
R. Stevens;H. Clercx;D. Lohse
影响因子：
3.7
作者：
R. Stevens;D. Lohse;R. Verzicco
通讯作者：
R. Stevens;D. Lohse;R. Verzicco
DOI：
10.1016/0146-6291(77)90475-1
发表时间：
1977-05
期刊：
Deep Sea Research
影响因子：
--
作者：
B. Gebhart;J. Mollendorf
通讯作者：
B. Gebhart;J. Mollendorf
DOI：
10.1103/physreve.86.056311
发表时间：
2011-12
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
R. Stevens;H. Clercx;D. Lohse
通讯作者：
R. Stevens;H. Clercx;D. Lohse