微重力下航天器舱内混合对流传热高性能数值研究

基于CPUs/GPUs架构,采用混合热格子-Boltzmann方法,对微重力环境下三维航天器舱简化模型内的混合对流问题进行了详细的非稳态数值模拟。结果表明:具有恒热流边界的元器件位于进风掠过的模型壁面中心时,热壁面平均努塞尔数■最大,换热最强;保持雷诺数Re不变而缩小模型尺寸到1:5及以下时,模型在全重力情况下与原型在无重力时的热壁面■相同,流场和温度场瞬态变化过程几乎一致,可用来指导在地面进行微重力下的实验研究;多GPUs结合格子Boltzmann方法计算的超高效率,可实现航天器电力系统和设备舱内流动换热的实时预测。