側(cè)加熱腔體內(nèi)流體參數(shù)對邊界層特性的影響
發(fā)布時間：2021-02-27 05:48
在波希涅斯克假設(shè)的基礎(chǔ)上,通過對流體力學(xué)方程組的數(shù)值模擬,研究了流體參數(shù)對邊界層（速度邊界層δv和溫度邊界層δT）的影響。結(jié)果說明,在普朗特數(shù)Pr>1、Pr<1和Pr→1情況下,流體流動的平衡受到不同力控制。在Pr一定時,δv和δT隨著格拉曉夫數(shù)Gr增加而減小。當(dāng)Gr足夠大時,δT值趨于0,即溫度邊界層消失。在Gr一定時,隨著Pr增加,δT減小,δv增加。熱壁面努塞爾數(shù)Nu隨著腔體高度的增加而減小,Nu隨著Pr增加而增加。
【文章來源】：黑龍江大學(xué)工程學(xué)報. 2019,10(02)
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
豎直邊壁上的邊界層Fig.1Boundarylayerontheverticalsidewall狀態(tài)ρ為為壓
圖2Gr=1.2×104時熱壁面附近的速度和溫度Fig.2VelocityandtemperatureneartheheatedwallatGr=1.2×104圖3Gr=1.2×104時不同Pr數(shù)情況下加熱壁面附近邊界層Fig.3BoundarylayerneartheheatedwallfordifferentPratGr=1.2×104圖4Pr=6.949時不同Gr數(shù)條件下的溫度邊界層Fig.4TemperatureboundarylayerfordifferentGratPr=6.9492.2邊界層對Gr的依賴性Pr一定時不同Gr條件下，1/2腔體高度處，熱壁面附近溫度T的變化見圖4。由圖4可見，δT隨Gr增加而減小，加熱壁面上溫度梯度隨著Gr增加而增大，因此，換熱量增大。由于溫度邊界層可表示為:δT∝Γ(PrGr)14(9)由式(9)可見，δT隨著Gr增加而減小。當(dāng)Gr足夠大時，δT趨于0。也就是說，Gr足夠大時，溫度邊界層將消失。1/2腔體高度處，不同Gr條件下熱壁面附近速度的變化見圖5。由圖5可見，δv隨著Gr增大而減小，速度最大值隨Gr增大而增加。·4·黑龍江大學(xué)工程學(xué)報第10卷
圖2Gr=1.2×104時熱壁面附近的速度和溫度Fig.2VelocityandtemperatureneartheheatedwallatGr=1.2×104圖3Gr=1.2×104時不同Pr數(shù)情況下加熱壁面附近邊界層Fig.3BoundarylayerneartheheatedwallfordifferentPratGr=1.2×104圖4Pr=6.949時不同Gr數(shù)條件下的溫度邊界層Fig.4TemperatureboundarylayerfordifferentGratPr=6.9492.2邊界層對Gr的依賴性Pr一定時不同Gr條件下，1/2腔體高度處，熱壁面附近溫度T的變化見圖4。由圖4可見，δT隨Gr增加而減小，加熱壁面上溫度梯度隨著Gr增加而增大，因此，換熱量增大。由于溫度邊界層可表示為:δT∝Γ(PrGr)14(9)由式(9)可見，δT隨著Gr增加而減小。當(dāng)Gr足夠大時，δT趨于0。也就是說，Gr足夠大時，溫度邊界層將消失。1/2腔體高度處，不同Gr條件下熱壁面附近速度的變化見圖5。由圖5可見，δv隨著Gr增大而減小，速度最大值隨Gr增大而增加。·4·黑龍江大學(xué)工程學(xué)報第10卷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Poiseuille-Rayleigh-Bénard流動中對流斑圖的分區(qū)和成長[J]. 寧利中,胡彪,寧碧波,田偉利. 物理學(xué)報. 2016(21)
[2]側(cè)加熱腔體內(nèi)對流特性的研究[J]. 李開繼,寧利中,寧碧波,田偉利. 西安理工大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[3]兩種不同結(jié)構(gòu)的混合流體局部行波對流斑圖[J]. 寧利中,王永起,袁喆,李開繼,胡彪. 科學(xué)通報. 2016(08)
[4]湍流邊界層厚度對三維空腔流動的影響[J]. 劉俊,楊黨國,王顯圣,羅新福. 航空學(xué)報. 2016(02)
[5]分離比對混合流體Rayleigh-Bénard對流解的影響[J]. 寧利中,王娜,袁喆,李開繼,王卓運. 物理學(xué)報. 2014(10)
[6]側(cè)加熱腔內(nèi)的自然對流[J]. 徐豐,崔會敏. 力學(xué)進展. 2014(00)
[7]豎直加熱平板對流邊界層的數(shù)值模擬[J]. 閆理貴,傅松. 山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2009(06)
[8]沿混合流體對流分叉曲線上部分支行波斑圖的演化[J]. 寧利中,余荔,袁喆,周洋. 中國科學(xué)（G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)）. 2009(05)
[9]混合流體Rayleigh-Benard行波對流中的缺陷結(jié)構(gòu)[J]. 寧利中,齊昕,周洋,余荔. 物理學(xué)報. 2009(04)
[10]豎直加熱平板自然對流邊界層的浮力不穩(wěn)定性[J]. 顏大椿,張漢勛. 北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(05)
本文編號：3053783
【文章來源】：黑龍江大學(xué)工程學(xué)報. 2019,10(02)
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
豎直邊壁上的邊界層Fig.1Boundarylayerontheverticalsidewall狀態(tài)ρ為為壓
圖2Gr=1.2×104時熱壁面附近的速度和溫度Fig.2VelocityandtemperatureneartheheatedwallatGr=1.2×104圖3Gr=1.2×104時不同Pr數(shù)情況下加熱壁面附近邊界層Fig.3BoundarylayerneartheheatedwallfordifferentPratGr=1.2×104圖4Pr=6.949時不同Gr數(shù)條件下的溫度邊界層Fig.4TemperatureboundarylayerfordifferentGratPr=6.9492.2邊界層對Gr的依賴性Pr一定時不同Gr條件下，1/2腔體高度處，熱壁面附近溫度T的變化見圖4。由圖4可見，δT隨Gr增加而減小，加熱壁面上溫度梯度隨著Gr增加而增大，因此，換熱量增大。由于溫度邊界層可表示為:δT∝Γ(PrGr)14(9)由式(9)可見，δT隨著Gr增加而減小。當(dāng)Gr足夠大時，δT趨于0。也就是說，Gr足夠大時，溫度邊界層將消失。1/2腔體高度處，不同Gr條件下熱壁面附近速度的變化見圖5。由圖5可見，δv隨著Gr增大而減小，速度最大值隨Gr增大而增加。·4·黑龍江大學(xué)工程學(xué)報第10卷
圖2Gr=1.2×104時熱壁面附近的速度和溫度Fig.2VelocityandtemperatureneartheheatedwallatGr=1.2×104圖3Gr=1.2×104時不同Pr數(shù)情況下加熱壁面附近邊界層Fig.3BoundarylayerneartheheatedwallfordifferentPratGr=1.2×104圖4Pr=6.949時不同Gr數(shù)條件下的溫度邊界層Fig.4TemperatureboundarylayerfordifferentGratPr=6.9492.2邊界層對Gr的依賴性Pr一定時不同Gr條件下，1/2腔體高度處，熱壁面附近溫度T的變化見圖4。由圖4可見，δT隨Gr增加而減小，加熱壁面上溫度梯度隨著Gr增加而增大，因此，換熱量增大。由于溫度邊界層可表示為:δT∝Γ(PrGr)14(9)由式(9)可見，δT隨著Gr增加而減小。當(dāng)Gr足夠大時，δT趨于0。也就是說，Gr足夠大時，溫度邊界層將消失。1/2腔體高度處，不同Gr條件下熱壁面附近速度的變化見圖5。由圖5可見，δv隨著Gr增大而減小，速度最大值隨Gr增大而增加。·4·黑龍江大學(xué)工程學(xué)報第10卷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Poiseuille-Rayleigh-Bénard流動中對流斑圖的分區(qū)和成長[J]. 寧利中,胡彪,寧碧波,田偉利. 物理學(xué)報. 2016(21)
[2]側(cè)加熱腔體內(nèi)對流特性的研究[J]. 李開繼,寧利中,寧碧波,田偉利. 西安理工大學(xué)學(xué)報. 2016(01)
[3]兩種不同結(jié)構(gòu)的混合流體局部行波對流斑圖[J]. 寧利中,王永起,袁喆,李開繼,胡彪. 科學(xué)通報. 2016(08)
[4]湍流邊界層厚度對三維空腔流動的影響[J]. 劉俊,楊黨國,王顯圣,羅新福. 航空學(xué)報. 2016(02)
[5]分離比對混合流體Rayleigh-Bénard對流解的影響[J]. 寧利中,王娜,袁喆,李開繼,王卓運. 物理學(xué)報. 2014(10)
[6]側(cè)加熱腔內(nèi)的自然對流[J]. 徐豐,崔會敏. 力學(xué)進展. 2014(00)
[7]豎直加熱平板對流邊界層的數(shù)值模擬[J]. 閆理貴,傅松. 山東大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2009(06)
[8]沿混合流體對流分叉曲線上部分支行波斑圖的演化[J]. 寧利中,余荔,袁喆,周洋. 中國科學(xué)（G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)）. 2009(05)
[9]混合流體Rayleigh-Benard行波對流中的缺陷結(jié)構(gòu)[J]. 寧利中,齊昕,周洋,余荔. 物理學(xué)報. 2009(04)
[10]豎直加熱平板自然對流邊界層的浮力不穩(wěn)定性[J]. 顏大椿,張漢勛. 北京大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2001(05)
本文編號：3053783
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