液态金属被广泛用作许多先进核反应堆的一次冷却剂。由于普朗特数较低,液态金属的湍流传热特性与传统流体不同。采用直接数值模拟(DNS)方法,利用OpenFOAM对液态金属的湍流对流进行了模拟。摩擦雷诺数为180。分子普朗特数(Pr)为1、0.71、0.25、0.125、0.05、0.025、0.005和0.001。数值结果通过文献中的DNS数据库进行了验证。分析了普朗特数对温度分布的影响。温度对数律的区域随着普朗特数的减小而减小。通过对0.001≤Pr≤1的数值结果进行回归分析,得到了无量纲温度分布的指数函数。结合无量纲速度分布的幂律,导出了液态金属湍流对流的努塞尔数关联式。