發(fā)布時間：2021-10-11 23:50

　　熱對流在自然界和工程應(yīng)用中廣泛存在。Rayleigh-Benard（RB）對流是研究熱對流現(xiàn)象的經(jīng)典理想模型。以往的研究表明,這個系統(tǒng)的傳熱性能主要由溫度邊界層控制,并且可以通過從邊界層脫離生成的羽流進(jìn)行調(diào)控。盡管人們通常認(rèn)為改變Prandtl（Pr）數(shù)（表征工作流體物性的控制參數(shù)）會導(dǎo)致邊界層特性發(fā)生顯著變化,但關(guān)于RB系統(tǒng)在不同Pr數(shù)下溫度邊界層和羽流統(tǒng)計特性的研究還比較缺乏。為此,本文采用Pr數(shù)分別為11.7、20.5、49.3、81.6、145.7的二甲基硅油作為工作流體,對RB系統(tǒng)在不同Rayleigh（Ra）數(shù)（表征流場驅(qū)動強度）下的溫度剖面開展了一系列實驗工作。實驗采用了高度分別為12.6 cm、25.2 cm、37.8 cm和50.4 cm的四個對流槽,但所有裝置的幾何比例保持不變（長高比Γx=1.0,寬高比Γ-=0.3）,從而保證在不同Pr數(shù)的實驗中Ra數(shù)均保持在1.93 × 109≤Ra≤1.73 × 1010范圍內(nèi)。本論文主要包括兩個部分。在第一部分,我們通過溫度剖面的測量獲得相應(yīng)的溫度邊界層厚度,并考察和總結(jié)了溫度剖面的分布規(guī)律。我們發(fā)現(xiàn),溫度邊界層隨著Ra數(shù)的... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]湍流Rayleigh-Bénard熱對流溫度剖面中對數(shù)律研究[J]. 黃茂靜,包蕓.  中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2017(06)
[2]Current trends and future directions in turbulent thermal convection[J]. Ke-Qing Xia.  Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2013(05)
[3]Rayleigh-Bénard湍流熱對流研究的進(jìn)展、現(xiàn)狀及展望[J]. 周全,夏克青.  力學(xué)進(jìn)展. 2012(03)

碩士論文
[1]Prandtl數(shù)對Rayleigh-Bénard對流中羽流結(jié)構(gòu)及大尺度環(huán)流影響的實驗研究[D]. 郝鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]長方體對流槽Rayleigh-Bénard湍流熱對流系統(tǒng)中對數(shù)溫度剖面的實驗研究[D]. 盧輝.上海大學(xué) 2015



本文編號：3431477