Введение
1 Математическая модель 13
1.1 Модель гидродинамики и
тепло-массопереноса в газовом потоке 13
1.1.1 Уравнения Рейнольдса для неизотермической бинарной газовой смеси в гипфвуковом приближении 13
1.1.2 Модели турбулентности. 17
1.2 Модель радиационного теплообмена 23
1.3 Модели объектов 24
1.3.1 Модели объемных объектов 26
1.3.2 Модели плоских объектов 28
1.4 Граничные условия 33
2 Численный алгоритм 37
2.1 Основные этапы вычислительного алгоритма и полудискретная форма исходных уравнений 38
2.2 Пространственная аппроксимация исходных уравнений 41
2.2.1 Конечно-разностная МАС-сетка 41
2.2.2 Аппроксимация уравнения Пуассона для поправки давления 46
2.2.3 Аппроксимация уравнения для турбулентных характеристик 47
2.3 Метод расчета радиационного теплообмена 48
3 Тестирование численного алгоритма и оценка адекватности используемых математических моделей 52
3.1 Тестирование алгоритма расчета 53
3.1.1 Расчет установившегося ламинарного течения несжимаемой жидкости в канале прямоугольного сечения 53
3.1.2 Расчет свободной конвекции в квадратной полости 55
3.1.3 Расчет автоколебательных режимов естественной конвекции в прямоугольной полости 57
3.1.4 Расчет турбулентного пограничного слоя на плоской пластине 58
3.1.5 Расчет турбулентного течения в канале с обратным уступом 60
3.2 Оценка адекватности используемых приближенных моделей . 62
3.2.1 Модель гидродинамики и теплообмена в пористых телах . 62
3.2.2 Модель пластины 66
3.2.3 Модели «входных» и «выходных» границ области 69
3.2.4 Приближенная модель радиационного теплообмена 77
3.2.5 Модель сопряженного теплообмена 77
Расчет процессов охлаждения электронного оборудования 83
4.1 Расчет естественно-конвективного охлаждения одиночной микросхемы 83
4.2 Расчет охлаждения процессорного блока «типичного» персонального компьютера 87
4.2.1 Влияние на результаты расчетов размеров сетки и модели турбулентности 89
4.2.2 Влияние на результаты расчетов модели радиационного теплообмена 91
4.3 Расчет смешанной конвекции и теплообмена в переносном компьютере 93
4.4 Определение эмпирических констант моделей пористых объектов 95
Численное исследование процессов вентиляции и кондициони рования 101
5.1 Некоторые общие особенности структуры вентиляционных потоков 101
5.2 Влияние конструкции воздушного терминала на характер течения и эффективность работы систем кондиционирования и вентиляции 108
5.2.1 Простой диффузор и диффузор со струегасителем 109
5.2.2 Воздушные терминалы со «встречными струями» 113
5.3 Особенности вентиляционных течений при значительном различии плотностей газа-загрязнителя и воздуха 124
5.3.1 Стационарные режимы вентиляции 127
5.3.2 Нестационарные режимы вентиляции 135
Заключение 141
Литература 144
