周期加热对倾斜腔体对流结构的影响

发布时间:2021-10-24 13:02
  对流是指流体内部由于各部分温度不同而造成的相对流动。对流发生的形式有自然对流和强制对流两种,自然对流是因为浓度差或温度差引起的密度变化而引起的,强制对流是由于外力推动产生的。城市中的热岛效应,海洋中的海水环流,污染物的运动形态等都涉及到对流运动。对流从被发现至今,科研人员对对流进行了很多研究,本文主要研究热对流,在传统水平矩形对流腔体的基础上增加倾斜角度和通过流动,采用周期加热方式,分析水、空气和汞三种流体的对流特性。本文应用流体力学方程组和Fluent软件,在长高比Γ=40的矩形腔体内对Pr=6.99、Pr=0.72、Pr=0.0272三种流体进行数值模拟,分析三种流体在不同相对瑞利数、雷诺数和倾斜角度下对流斑图的时空演化、分区和对流特性。得到结果如下:(1)三种流体的时空演化大致分为三个阶段:对流初始发展阶段、过渡发展阶段、相对稳定阶段;Pr=6.99、0.72的流体上下游区域对流斑图结构呈现差异性,P1r0.0272的流体上下游区域对流斑图结构呈现周期对称性。(2)三种流体存在的局部行波这一特殊对流结构受相对瑞利数和雷诺数的共同影响,找出不同相对瑞利数对应的局部行波转换为通过流动... 

【文章来源】:西安理工大学陕西省

【文章页数】:91 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

周期加热对倾斜腔体对流结构的影响


液化天然气储罐内分层对流现象Fig.1-1StratifiedconvectioninLNGtanks(2)对流机理应用到冻土路基中[17,18]

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第1章绪论3如图1-3所示。在一定程度下可以降低地层的温度,且在修建冻土工程时顺利应用。青藏铁路在修建时已广泛利用碎石层来对冻土路基进行降温处理,取得了良好的成果。图1-2碎石层冷却机理Fig.1-2Burialmechanismofgravellayer图1-3碎石层的作用示意图Fig.1-3Schematicdiagramoffunctionofgravellayer(3)在松辽盆地的地下水热对流是类似于RB热对流的一种对流模型,如图1-4所示,利用这种对流模型建造了油气聚集模型,这种新模型给寻找油址提出一种新的指导路线。RB热对流在实际工程中有着广泛的理论指导意义,如上所举例是已经成功应用到RB热对流理论,还有许多未应用到的领域值得我们去探索。

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第1章绪论3如图1-3所示。在一定程度下可以降低地层的温度,且在修建冻土工程时顺利应用。青藏铁路在修建时已广泛利用碎石层来对冻土路基进行降温处理,取得了良好的成果。图1-2碎石层冷却机理Fig.1-2Burialmechanismofgravellayer图1-3碎石层的作用示意图Fig.1-3Schematicdiagramoffunctionofgravellayer(3)在松辽盆地的地下水热对流是类似于RB热对流的一种对流模型,如图1-4所示,利用这种对流模型建造了油气聚集模型,这种新模型给寻找油址提出一种新的指导路线。RB热对流在实际工程中有着广泛的理论指导意义,如上所举例是已经成功应用到RB热对流理论,还有许多未应用到的领域值得我们去探索。

【参考文献】:
期刊论文
[1]倾斜Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动的对流分区与动力学特性[J]. 宁利中,张珂,宁碧波,刘爽,田伟利.  物理学报. 2020(12)
[2]周期加热对倾斜槽道对流特性的影响[J]. 徐泊冰,宁利中,宁碧波,田伟利.  西安理工大学学报. 2020(01)
[3]具有水平流动的混合流体对流的扰动方程组[J]. 宁利中,张迪,宁碧波,田伟利.  黑龙江大学工程学报. 2020(01)
[4]水平流动对周期加热的Rayleigh-Bénard对流的影响[J]. 宁利中,张迪,宁碧波,胡彪,田伟利,滕素芬.  力学季刊. 2019(02)
[5]普朗特数对对流斑图的分区和扰动成长模式的影响[J]. 宁利中,张珂,宁碧波,胡彪,田伟利.  水动力学研究与进展(A辑). 2019(03)
[6]具有通过流动的倾斜腔体的对流特性[J]. 刘爽,宁利中,宁碧波,田伟利,渠亚伟.  水资源与水工程学报. 2018(06)
[7]大长高比腔体中的摆动行波[J]. 宁利中,徐泊冰,宁碧波,袁喆,田伟利.  应用力学学报. 2019(01)
[8]底部均匀加热的倾斜腔体中的对流特性[J]. 吴昊,宁利中,宁碧波,王新宏,田伟利,宁景昊.  水资源与水工程学报. 2018(01)
[9]混合流体分离比对摆动行波的影响[J]. 宁利中,刘爽,宁碧波,袁喆,田伟利,渠亚伟.  应用力学学报. 2017(06)
[10]水平来流对扰动成长和对流周期性的影响[J]. 胡彪,宁利中,宁碧波,田伟利,吴昊,宁景昊.  应用数学和力学. 2017(10)

硕士论文
[1]倾斜加热腔体内对流结构研究[D]. 吴昊.西安理工大学 2018
[2]具有水平流动的Rayleigh-Benard对流[D]. 周洋.西安理工大学 2009



本文编号:3455332

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