低レイノルズ数型k-εモデルを用いた閉鎖空間内の自然対流解析

抄録

冷蔵施設内における食品の品温予測や施設の温熱設計を行う場合, 対流熱伝達の評価が重要になる。本研究では, 対流熱伝達を正確に予測するために, 粘性底層から遷移域, 乱流域までを連続的に予測可能な低レイノルズ数型k-εモデルと乱流熱流束の近似方法としてのWETモデルを組み合わせた数値予測モデルの導入を試みた。この数値予測モデルの有効性を検討するために, 閉鎖空間内の自然対流を対象に伝熱面近傍の速度場, 温度場, 乱流エネルギー分布および対流熱伝達を2次元解析した結果は, 既往の実験結果とよく一致した。局所ヌッセルト数の予測結果も実験結果をよく再現しており, 本数値予測モデルの適用性が高いことが分かった。