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Progress in theory and simulations of lattice Boltzmann method for heat transfer enhancement on phase change

物理 格子Boltzmann方法 传热 统计物理学 水电站模型 相变 机械 热力学 湍流 雷诺数
作者
Yongle Sun,Ting Yan,Wei Pan,L. W. Wang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:36 (10)
标识
DOI:10.1063/5.0230363
摘要

As a general phenomenon in science and engineering, phase change has appeared and been applied in many aspects. However, there is a sufficient necessity to enhance the heat transfer in the phase change process due to the low heat transfer efficiency of the phase change material. In order to improve the efficiency of heat transfer during the phase change process, theory and numerical simulations based on computational fluid dynamics, especially the lattice Boltzmann (LB) method, are reviewed. The LB method has become a strong numerical method for heat and mass transfer and fluid dynamics because of its mesoscopic nature and a series of unique merits brought by this nature. In this article, progress in theory and simulations of the LB method for heat transfer enhancement on phase change is reviewed. This review first introduces the basic theories and models of the LB method for flow field and temperature field. Afterward, the development of the LB models for tracing the phase interface is reviewed. The application of the LB method for phase change and investigations of the heat transfer enhancement in the phase change process are also discussed. Finally, future developments in the LB method for phase change problems are prospected.
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