基于Chebyshev谱方法的多孔介质二维方腔内自然流动模拟

陈元元^1,2，李本文³，张敬奎²

1. 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室2. 武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室3. 大连理工大学能源与动力工程学院

摘 要：采用Chebyshev配置点谱方法对局部热平衡状态下多孔介质方腔内的自然流动进行了模拟,使用Chebyshev-Gauss-Lobatto配置点对无量纲化的控制方程进行了空间上的离散,离散方程组采用高效矩阵对角化方法进行了求解.将所得结果与已有文献进行了对比,计算结果吻合良好.为验证该数值方法的精度,构造了一个精确解对该方法的求解误差进行了测试,结果表明,Chebyshev配置点谱方法具有很高的计算精度.最后,在验证程序正确性的基础上,研究了Ra对流场、温度场及努塞尔数的影响.

关键词：Chebyshev配置点谱方法;多孔介质;自然流动;局部热平衡;数值模拟;