阳祥,陶文铨

• 1:国家核电技术有限公司北京研发中心
• 2:西安交通大学能源与动力工程学院

摘要(Abstract)：

湍流直接数值模拟形成的数据库可以为开发功能更完善的湍流模型提供数据支撑。本文采用直接数值模拟方法研究了在不同普朗特数(Pr)下竖直通道中湍流自然对流的平均速度、平均温度、速度和温度脉动强度、雷诺应力、湍流热通量和湍流结构的分布特性。研究结果表明:(1)湍流自然对流的平均速度和平均温度分布关于通道中心线反对称,最大速度和温度梯度出现在壁面附近区域,Pr数增加,最大速度值减小,而壁面处温度梯度增加;(2)湍流自然对流的速度脉动强度、温度脉动强度、雷诺应力和湍流热通量随Pr数增加而降低,热通量在高温壁面侧会出现负值;(3)湍流自然对流的脉动速度和温度分布没有特别规则的结构,但主流脉动速度与壁面呈一定夹角。

关键词(KeyWords)： 竖直通道;自然对流;直接模拟

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation):

作者(Author): 阳祥,陶文铨

参考文献(References)：

• [1]林诚格,郁祖盛,欧阳予.非能动先进压水堆核电技术[M].北京:原子能出版社,2010:498.
• [2]Davidson L,Cˇuturic′D,Peng S H.DNS in a Plane vertical Channel With and Without Buoyancy[J].Turbulence,Heat and Mass Transfer,2003,4:401-408.
• [3]Versteegh T A M,Nieuwstadt F T M.Turbulent budgets of natural convection in an infinite,differently heated,vertical channel[J].International Journal of heat and fluid flow,1998,19:135-149.
• [4]Kasagi N,Nishimura M.Direct numerical simulation of combined forced and natural turbulent convection in a vertical plane channel[J].Int.J.Heat and Fluid Flow,1997,18:88-99.
• [5]Barhaghi D G.A Study of Turbulent Natural Convection Boundary Layers Using Large-Eddy Simulation[D].PhD thesis,Dept.of Thermo and Fluid Dynamics,Chalmers University of Technology,Gteborg,2007.
• [6]张兆顺,崔桂香,许春晓.湍流理论与模拟[M].北京:清华大学出版社,2005:64.