Высокоэффективное численное исследование теплового обмена в условиях микрогравитации внутри кабины космического корабля

XIA Jingjing ,  

ZHANG Chao ,  

WANG Xian ,  

摘要

На основе архитектуры процессоров/графических процессоров, с применением смешанного метода Больцмана для сети тепловых жерен, было проведено детальное численное моделирование нестационарной проблемы смешанной конвекции в упрощенной модели трехмерной космической кабины в условиях микрогравитации. Результаты показывают, что прибор с постоянным тепловым потоком, расположенный на центральной поверхности модели, через которую проходит воздушное течение, имеет наибольшее среднее число Нуссель, наибольший тепловой поток; сохраняя число Рейнольдса (Re) неизменным и уменьшая размер модели до 1:5 и менее, тепловая поверхность модели в условиях полной гравитации та же, что и у оригинала в отсутствие гравитации, трансиентные изменения поля потока и поля температуры практически идентичны и могут использоваться для проведения исследований в условиях микрогравитации на земле; высокая эффективность вычислений с использованием множества графических процессоров и метода Больцмана для сети обеспечивает реальное предсказание теплового обмена в системе электропитания космического корабля и внутренней теплопередачи кабины оборудования.

关键词

космическая кабина; микрогравитация; смешанная конвекция; смешанный метод Больцмана для сети; графические процессоры

阅读全文