倾斜环形空腔自然对流实验与数值模拟：角度影响与工程应用

该研究论文深入探讨了"倾斜环形空腔内自然对流的实验研究和数值模拟"这一主题，发表于2005年的华北电力大学学报第32卷第6期。作者王水生等人，作为清华大学热能工程系热能动力工程与热科学重点实验室的研究人员，针对大尺寸环形空腔在不同倾斜角度下的自然对流换热进行了详细实验。 研究的核心内容是针对半径比为2.5、高宽比为38的实验段，分别在0°（水平）、22°、45°、67°和90°（垂直）等倾斜角度下进行了换热性能的测量。通过实验得出的换热关联式对于理解倾斜角度如何影响自然对流换热具有重要意义。实验结果显示，在小数（即倾斜角较小的情况下）范围内，倾斜角度对自然对流换热系数有显著影响；然而，随着倾斜角度的增大，这种影响逐渐减小，趋于稳定。 为了进一步验证实验结果，研究人员还进行了数值模拟，对比了水平和竖直情况下的计算结果，这有助于提升模型的精确性和实用性。这项工作对于实际工程应用，如大电流封闭母线的散热设计和校验具有重要的指导意义。例如，在电力系统中，理解和控制这种自然对流现象有助于优化设备的冷却效率，减少过热风险。 本文的关键点包括环形空腔、自然对流、倾斜角度以及换热关联式的建立，这些知识在环境工程、热工学以及能源系统的设计中都扮演着关键角色。中图分类号TK124标识了其在热力学领域的定位，而文献标识码A和文章编号1007-2691(2005)06-0021-04则体现了其在学术期刊上的标准化引用格式。这篇论文为相关领域提供了实用的理论基础和技术支持。