對流的穩(wěn)定性問題因其在自然界和生活生產(chǎn)上的普遍應(yīng)用而受到眾多研究者的關(guān)注,其中浮力驅(qū)動的熱對流問題是目前受到最大重視的一個領(lǐng)域。流體層中的溫度梯度引起流體微團(tuán)密度變化,從而受到浮力作用產(chǎn)生對流,這是Rayleigh-Benard對流發(fā)生的原理,而當(dāng)溫度梯度在流體層中分布不均時熱對流的穩(wěn)定性問題是本文研究的重點。文中分別對粘彈性流體飽和的多孔介質(zhì)層在溫度調(diào)制作用下對流穩(wěn)定性和純流體層在外部電場和溫度調(diào)制雙重作用下的電熱對流穩(wěn)定性展開分析。第一部分研究中考慮多孔層中流體的低速滲透采用Darcy-Brinkman對流模型,在上下邊界施以瞬變的加熱或冷卻使流體層內(nèi)溫度梯度保持不均。通過伽遼金法將多孔層中流體的速度場和溫度場轉(zhuǎn)換為時變系數(shù)的常微分方程,并求解出時變系數(shù)以表示流場隨時間變化情況。以無量綱量瑞利數(shù)作為確定對流發(fā)生條件和穩(wěn)態(tài)對流的失穩(wěn)條件的控制參數(shù),研究對流穩(wěn)定性在有無溫度調(diào)制下的不同。結(jié)果表明,粘彈性流體的靜止解失穩(wěn)形態(tài)存在向穩(wěn)定對流解的轉(zhuǎn)換與振蕩解過渡兩種方式,由流體的粘彈性參數(shù)決定。在溫度調(diào)制的影響下靜止解的穩(wěn)定性變化不大,對流解的穩(wěn)定性降低,混沌現(xiàn)象出現(xiàn)時的瑞利數(shù)變小。在取不同... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１粘彈性流體飽和的多孔介質(zhì)層??Ｆｉｇ．２－１?Ａ?ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ?ｆｌｕｉｄ－ｓａｔｕｒａｔｅｄ?ｐｏｒｏｕｓ?ｌａｙｅｒ．??

圖２－１７到２－１９

?取上邊界溫度條件中的初相位０的值為０，則在對上下邊界分別進(jìn)行周期的溫度??波動的同時其溫度差始終保持不變。??為研究電瑞利數(shù)對任意頻率的溫度調(diào)制下產(chǎn)生的修正熱瑞利數(shù)的影響，取普??朗特數(shù)／Ｖ為５，無量綱化應(yīng)力松弛時間ｒ為０．８，應(yīng)變延遲時間與應(yīng)力松弛時間之??比Ａ取０．２，對電瑞利數(shù)＿Ｒｅ取值２５０、５００、７５０和１０００，分別計算取不同值時對??應(yīng)的無調(diào)制系統(tǒng)臨界熱瑞利數(shù)極）和臨界波數(shù)ａｃ，并以ｉ？２ｃ－ｗ函數(shù)圖像的形式表示??出臨界修正熱瑞利數(shù)值隨溫度調(diào)制頻率的變化情況，如圖３－２所示。隨著電瑞利??數(shù)的增大，無溫度調(diào)制系統(tǒng)的臨界熱瑞利數(shù)逐漸變小，表示系統(tǒng)穩(wěn)定性變差，系??統(tǒng)中對流開始所需的溫度差變小，而臨界波數(shù)卻呈變大趨勢，電瑞利數(shù)越大對流??波長越小，旋渦間距也越校??根據(jù)熱瑞利數(shù)的定義，當(dāng)熱瑞利數(shù)為正數(shù)時溫度差為正，表示對系統(tǒng)底部??加熱、頂部冷卻時的穩(wěn)定性情況，而熱瑞利數(shù)為負(fù)數(shù)時則表示底部加熱、頂部冷??｜￥?＇?１?＇?一＂＂＂＂一．．??－Ｉ??－２０００－?Ｉ＇，?＼?／，，?＜？＝０，?Ｐｒ＝５．?ｒ＝０．８，?Ａ＝０．２??屬「／／?（ａ，Ｒ－２５０．Ｒ〇＝５７〇，７２３，ａｃ＝，３６８７８??／?／?（ｂ）Ｒｅ＝５００，?Ｒ〇＝４７６．２１１２，ａｃ＝２．５２４８３????－３０００－?＇?＼?／?／?（ｃ）Ｒｅ＝７５０，?Ｒｎ＝３７４．４２５０．?ａ?＝２．６８２２０?Ｒ?＝２５０??－３５００?－?＼?＂?／?（ｄ）Ｒｅ＝１０００，?Ｒ〇＝２６５．５７８２，ａｃ＝２．８３４６?－－－?Ｒｅ＝７５〇?－??＼?／?ｂ：Ｒｅ＝ｉ〇〇〇??－４０００?ｈ?＼?／?一??


本文編號：3559197