大长高比腔体中的摆动行波
发布时间：2021-07-26 18:27
通过数值求解流体力学方程组,探讨了大长高比Γ（28）20的腔体中的摆动行波。研究结果表明:对于较小的相对瑞利数r,两端壁处有滚动产生且摆动行波消失,波长在空间上变化较大;对于较大的r,两端壁处不再有滚动产生且摆动行波消失,平均波数不再随着时间变化;随着r的增大,摆动幅度减小,摆动周期变小;随着长高比Γ的增加,摆动行波存在的范围增大;相同相对瑞利数情况下,长高比Γ较大的腔体,摆动行波存在的周期较大。
【文章来源】：应用力学学报. 2019,36(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
对流Fig.1Convection
第1期宁利中，等：大长高比腔体中的摆动行波113于调整阶段；t14后系统进入稳定变化阶段，最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间不再变化。比较图6与图7可得：随着r的增加，系统调整阶段的时间变短，也就是说进入稳定对流斑图的时间变短，进入稳定对流阶段后，由于稳定对流阶段的对流斑图不同，相应的最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间的变化规律不同。图6r=16.8时摆动行波对流参数随时间变化Fig.6Timeevolutionofconvectionparameterinundulationtravelingwaveatr=16.8图7r=16.9时定常对流参数随时间变化Fig.7Timeevolutionofconvectionparameterinstationaryoverturningconvectionatr=16.93.2分离比ψ-40=.的摆动行波对于长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统，经过数值模拟，发现沿着分叉曲线增加相对瑞利数r，摆动行波存在在r∈(4.6，10.5]的范围。当r≤4.6时，系统是均匀行波；当r>10.5时，系统是定常对流。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统相比较，摆动行波存在的相对瑞利数r的上下限向下移动。图8给出了长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统的对流斑图。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统的图2类似，在摆动行波存在的下限附近，r4.7时(见图8(a))两端壁处有滚动产生和消失的摆动行波，波长在空间上变化较大，平均波数随着时间是变化的。对于r较大的情况，当r8.0,10.5时(见图8(b)、图8(c))两端壁处滚动不再产生和消失，平均波数不再随着时间
第1期宁利中，等：大长高比腔体中的摆动行波113于调整阶段；t14后系统进入稳定变化阶段，最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间不再变化。比较图6与图7可得：随着r的增加，系统调整阶段的时间变短，也就是说进入稳定对流斑图的时间变短，进入稳定对流阶段后，由于稳定对流阶段的对流斑图不同，相应的最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间的变化规律不同。图6r=16.8时摆动行波对流参数随时间变化Fig.6Timeevolutionofconvectionparameterinundulationtravelingwaveatr=16.8图7r=16.9时定常对流参数随时间变化Fig.7Timeevolutionofconvectionparameterinstationaryoverturningconvectionatr=16.93.2分离比ψ-40=.的摆动行波对于长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统，经过数值模拟，发现沿着分叉曲线增加相对瑞利数r，摆动行波存在在r∈(4.6，10.5]的范围。当r≤4.6时，系统是均匀行波；当r>10.5时，系统是定常对流。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统相比较，摆动行波存在的相对瑞利数r的上下限向下移动。图8给出了长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统的对流斑图。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统的图2类似，在摆动行波存在的下限附近，r4.7时(见图8(a))两端壁处有滚动产生和消失的摆动行波，波长在空间上变化较大，平均波数随着时间是变化的。对于r较大的情况，当r8.0,10.5时(见图8(b)、图8(c))两端壁处滚动不再产生和消失，平均波数不再随着时间
【参考文献】：
期刊论文
[1]Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区和成长[J]. 宁利中,胡彪,宁碧波,田伟利. 物理学报. 2016(21)
[2]方腔内自然对流与混合对流的有限差分格子Boltzmann研究[J]. 阳海成,杨帆,郭雪岩. 力学季刊. 2016(01)
[3]两种不同结构的混合流体局部行波对流斑图[J]. 宁利中,王永起,袁喆,李开继,胡彪. 科学通报. 2016(08)
[4]分离比对混合流体Rayleigh-Bénard对流解的影响[J]. 宁利中,王娜,袁喆,李开继,王卓运. 物理学报. 2014(10)
[5]利用格子Boltzmann方法数值模拟Rayleigh-Benard对流[J]. 许鹤林,马建敏. 力学季刊. 2010(02)
[6]沿混合流体对流分叉曲线上部分支行波斑图的演化[J]. 宁利中,余荔,袁喆,周洋. 中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2009(05)
[7]混合流体Rayleigh-Benard行波对流中的缺陷结构[J]. 宁利中,齐昕,周洋,余荔. 物理学报. 2009(04)
[8]Rayleigh-Benard对流及其在工程中的应用[J]. 余荔,宁利中,魏炳乾,周洋,袁喆. 水资源与水工程学报. 2008(03)
本文编号：3304115
【文章来源】：应用力学学报. 2019,36(01)北大核心CSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
对流Fig.1Convection
第1期宁利中，等：大长高比腔体中的摆动行波113于调整阶段；t14后系统进入稳定变化阶段，最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间不再变化。比较图6与图7可得：随着r的增加，系统调整阶段的时间变短，也就是说进入稳定对流斑图的时间变短，进入稳定对流阶段后，由于稳定对流阶段的对流斑图不同，相应的最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间的变化规律不同。图6r=16.8时摆动行波对流参数随时间变化Fig.6Timeevolutionofconvectionparameterinundulationtravelingwaveatr=16.8图7r=16.9时定常对流参数随时间变化Fig.7Timeevolutionofconvectionparameterinstationaryoverturningconvectionatr=16.93.2分离比ψ-40=.的摆动行波对于长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统，经过数值模拟，发现沿着分叉曲线增加相对瑞利数r，摆动行波存在在r∈(4.6，10.5]的范围。当r≤4.6时，系统是均匀行波；当r>10.5时，系统是定常对流。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统相比较，摆动行波存在的相对瑞利数r的上下限向下移动。图8给出了长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统的对流斑图。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统的图2类似，在摆动行波存在的下限附近，r4.7时(见图8(a))两端壁处有滚动产生和消失的摆动行波，波长在空间上变化较大，平均波数随着时间是变化的。对于r较大的情况，当r8.0,10.5时(见图8(b)、图8(c))两端壁处滚动不再产生和消失，平均波数不再随着时间
第1期宁利中，等：大长高比腔体中的摆动行波113于调整阶段；t14后系统进入稳定变化阶段，最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间不再变化。比较图6与图7可得：随着r的增加，系统调整阶段的时间变短，也就是说进入稳定对流斑图的时间变短，进入稳定对流阶段后，由于稳定对流阶段的对流斑图不同，相应的最大垂直流速maxw和努塞尔数Nu1随着时间的变化规律不同。图6r=16.8时摆动行波对流参数随时间变化Fig.6Timeevolutionofconvectionparameterinundulationtravelingwaveatr=16.8图7r=16.9时定常对流参数随时间变化Fig.7Timeevolutionofconvectionparameterinstationaryoverturningconvectionatr=16.93.2分离比ψ-40=.的摆动行波对于长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统，经过数值模拟，发现沿着分叉曲线增加相对瑞利数r，摆动行波存在在r∈(4.6，10.5]的范围。当r≤4.6时，系统是均匀行波；当r>10.5时，系统是定常对流。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统相比较，摆动行波存在的相对瑞利数r的上下限向下移动。图8给出了长高比Γ20、分离比ψ0.4的对流系统的对流斑图。与长高比Γ20、分离比ψ0.6的对流系统的图2类似，在摆动行波存在的下限附近，r4.7时(见图8(a))两端壁处有滚动产生和消失的摆动行波，波长在空间上变化较大，平均波数随着时间是变化的。对于r较大的情况，当r8.0,10.5时(见图8(b)、图8(c))两端壁处滚动不再产生和消失，平均波数不再随着时间
【参考文献】：
期刊论文
[1]Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区和成长[J]. 宁利中,胡彪,宁碧波,田伟利. 物理学报. 2016(21)
[2]方腔内自然对流与混合对流的有限差分格子Boltzmann研究[J]. 阳海成,杨帆,郭雪岩. 力学季刊. 2016(01)
[3]两种不同结构的混合流体局部行波对流斑图[J]. 宁利中,王永起,袁喆,李开继,胡彪. 科学通报. 2016(08)
[4]分离比对混合流体Rayleigh-Bénard对流解的影响[J]. 宁利中,王娜,袁喆,李开继,王卓运. 物理学报. 2014(10)
[5]利用格子Boltzmann方法数值模拟Rayleigh-Benard对流[J]. 许鹤林,马建敏. 力学季刊. 2010(02)
[6]沿混合流体对流分叉曲线上部分支行波斑图的演化[J]. 宁利中,余荔,袁喆,周洋. 中国科学（G辑:物理学 力学 天文学）. 2009(05)
[7]混合流体Rayleigh-Benard行波对流中的缺陷结构[J]. 宁利中,齐昕,周洋,余荔. 物理学报. 2009(04)
[8]Rayleigh-Benard对流及其在工程中的应用[J]. 余荔,宁利中,魏炳乾,周洋,袁喆. 水资源与水工程学报. 2008(03)
本文编号：3304115
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