Large-eddy-simulation of turbulent buoyant flow and conjugate heat transfer in a cubic cavity with fin ribbed radiators
Notice bibliographique
Résumé
Turbulent convective flow in a cubic cavity is a fundamental model observed in various processes that appeared in environmental and industrial applications. The turbulent fluctuations in the flow field, fluid-solid interaction/coupling, and the transient nature of the problem make it challenging to establish numerical modeling. The turbulent flow and convective heat transfer in a cubic cavity fixed with three fins are studied here. The numerical solutions are obtained through large-eddy simulation with Smagorinsky subgrid-scale model combined with conjugate heat transfer to incorporate temperature distribution in solid fins. The upper and lower walls of the enclosure are differently heated, while the lateral walls are adiabatic, and equally spaced conductive fins are located at the bottom surface. The solutions are initially compared with the numerical and experimental results for validation purposes. Successively, the model is applied to explore the impact of a material (copper) that makes up the horizontal wall on the flow field. We found that the heat transfer essentially alters the turbulent field, and the flow field becomes less homogeneous along the vertical direction. A number of streaky and coherent turbulent structures are found with varying magnitudes. The Q-criterion, second-invariant of the velocity-gradient tensor, predicted that strong vortices occur near the fins and in the surrounding regions of the cavity. Moreover, the energy (entropy) spectral, which plays a crucial role in engineering applications and turbulent theory, is also presented, showing the contribution of each frequency component to the velocity (temperature) variance at a given point. The velocity and temperature fields are found to be anti-symmetric, except close to the front and back walls. The major cause for this is the conducting bottom and fins, which produces thermal stratification in the cavity. The conducting bottom induces the locally unstable thermal stratification in the vicinity of the wall, which intensifies the turbulence as the flow advances toward the temperature-controlled boundaries. Further, the turbulent exchange in the central region is more responsible for the heat transfer than convection that occurs due to the differentially heated walls.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».