非等热流

根据定义，等温度意味着保持恒定温度。在许多工程应用中，我们可以假设流体的温度将保持恒定，因为与应用程序中的其他物理变化相比，变化很小或无关紧要。

存在非等热流指的是流体流动的温度不恒定。当流体发生温度变化时，其材料特性（例如密度和粘度）会相应地变化。

在某些情况下，这些变化足够大，可以对流场产生重大影响。而且，由于流体传输热量，因此温度场又受流场变化的影响。流体流量和传热之间的这种双向耦合是一种在热交换器，化学反应器，大气流以及组件冷却的过程中普遍存在的现象。

诸如氩气的高贵气体经常在内部使用电灯泡将热量从钨丝引起对流，并防止其从焦耳加热效果它受到了。随着灯丝附近的气体变得更热，其密度相对低于灯泡中的其余气体，并且由于施加的浮力而增加。

灯泡中的温度场。
灯泡中的温度场。

诱导的流量将热量从细丝转移到灯泡中的其余气体，然后转移到灯泡的玻璃杯中。传热和灯泡内部流动之间的耦合现象也称为自然对流。

模型突出了灯泡内气体的运动。 模型突出了灯泡内气体的运动。

非等热流的另一个例子说明了强迫对流在铝散热器中。散热器用于增加需要冷却的组件的表面积。表面积越大，冷却越有效。如果可以在紧凑型体积中巧妙地发生这种情况，那么冷却设备也将更有效。

Heat transfer from the heat sink to the cooling air.

从散热器中传热到冷却空气。
从散热器中传热到冷却空气。

在显示的示例中，热能通过铝散热器中的传导以及冷却空气中的传导和对流传输。传热过程的对流冷却效应有效地防止了组件过热或失败。再次需要考虑传热对速度矢量的影响，需要模拟非等热流动。

图像描绘了散热器周围的速度场。 图像描绘了散热器周围的速度场。

发布：2014年10月31日
最后修改：2017年2月21日

多物理环状体