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低レイノルズ型乱流モデルによる閉空間内自然対流

概要:

・縦横比5:1の矩形2次元閉空間内において浮力により駆動される乱流を解いた
・レイリー数は4.0E+10
・格子は直交格子を使用
・Lam-Bremhorst低レイノルズ数k‐ε乱流モデルの拡張浮力項モデルを使用
・流体は空気で物性値は温度依存性あり
・側壁は等温、 上下壁は断熱

要点:

・この流れはCheesewright[1986]らによって実験が、Davidson[1990]らによって計算
が行われた。
・計算格子数は56×56とし、側壁面の境界層付近に集中させた。
・側壁面はお互いに45.8℃の温度差を持ち、同一面内では等温である。
・物性値は密度、温度伝導率、層流粘性係数を温度依存とした。

結果:

速度ベクトル図(m/s)

cava1.gif (10118 バイト)

温度コンター図(K)

cava2.gif (6275 バイト)

実験との速度プロファイルの比較(y/H=0.5)

cava3.gif (4437 バイト)

実験との乱流エネルギの比較(y/H=0.5)

cava4.gif (5367 バイト)

浮力による閉空間内の乱流

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