包胜
,
陈胜
,
柳朝晖
,
易超
,
郑楚光
工程热物理学报
本文采用格子Boltzmann方法模拟对非等温横向振荡圆柱绕流（Re=100）进行模拟,详细考察振荡频率（F=f_o/f_s=0.2～8.0）、振幅（A/D=0.1～0.4,A为圆柱流向最大位移,D为圆柱直径）对绕流换热的影响。结果表明：低频率、低振幅流向振荡运动将使圆柱换热增强,高频率、高振幅振荡使圆柱换热效果减弱;圆柱表面平均N_u脉动均方根值随着振荡频率、振幅的增大而增大;在锁定区域内,平均N_u及其脉动均方根值均出现极大值。
关键词:
流向振荡
,
非等温
,
格子Boltzmann
,
Nu数
,
频谱分析
邓梓龙
,
张程宾
,
陈永平
,
施明恒
工程热物理学报
将Cantor集分形引入到微通道粗糙表面形貌的构建中,建立了粗糙微通道内气体流动的理论模型,采用格子Boltzmann方法模拟研究了表面粗糙对微尺度气体流动的影响,比较了粗糙和光滑微通道内气体流动特性.研究结果表明,气体的稀薄程度对微通道内气体流动特性有重要影响.无论通道是否光滑,随着Knudsen数的增加,微通道内气体流动Poiseuille数都将随之减小,但粗糙微通道中气动Poiseuille数大于光滑微通道.另外,粗糙微通道内的气体流动Poiseuille数受统计粗糙高度变化的影响较大,受分形维数变化的影响则较弱.
关键词:
Cantor集
,
粗糙
,
微通道
,
格子Boltzmann
王秋香
,
戴传山
,
李琪
工程热物理学报
用格子玻尔兹曼方法对微圆管管束外混合对流的换热情况进行了数值模拟研究。在充分验证程序正确性的基础上,对混合流动绕流时不同壳侧进液角度,不同雷诺数Re以及瑞利数Ra等方面对传热的影响进行模拟研究,对衡量传热效果的Nu数及温度场进行了对比,总结出了换热规律。为高效微管换热器的开发提供了理论指导。
关键词:
格子Boltzmann
,
混合对流
,
自然对流
,
管束
汪冬冬
,
刘志春
,
刘伟
,
刘帆
,
朱世平
工程热物理学报
格子Boltzmann方法具有微介观的特性,能够自动捕捉和追踪界面,在多相流领域有广阔的应用前景.对于伴有气液相变的传热问题,格子Boltzmann方法已有模型较少,其中有一部分是通过质量变化间接反映相变过程,不能真实反映温度场的演化和影响.本文采用了模拟多相流动和分离的自由能模型,结合基于Stefan边界的相变传热模型,考虑壁面自由能对流体与壁面间润湿性的影响,模拟了静态接触角、过热壁面的气泡生长和脱离,并进行了更接近真实沸腾过程的随机生成气泡的模拟,以及流动沸腾的气泡生长和脱离的模拟.
关键词:
格子Boltzmann
,
自由能模型
,
接触角
,
相变模型
吴伟
,
蒋方明
,
陈治
,
汪颖
,
赵丰刚
,
曾毓群
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13119
对复合电极介观微结构采用实验以及数值方法进行重构是开发锂离子电池孔尺度模型的基础和前提.本文采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔相(电解液)的微结构,随后对重构电极进行了特征化分析,得到了微结构的连通性、比表面积等特征信息,并采用D3Q15 LBM模型计算了重构电极的有效热导率、电解液(或固相)的有效传输系数,电解液或固相的扭曲率.重建电极与实际电极的孔隙率、组分体积分数、相关函数等重要统计特性相一致.LB数值结果说明了有效传输参数与电极微构型的密切相关性.
关键词:
孔尺度模型
,
微结构重建
,
Monte Carlo
,
扭曲率
,
有效物性
,
格子Boltzmann
