對流是指流體內(nèi)部由于各部分溫度不同而造成的相對流動。對流發(fā)生的形式有自然對流和強制對流兩種,自然對流是因為濃度差或溫度差引起的密度變化而引起的,強制對流是由于外力推動產(chǎn)生的。城市中的熱島效應,海洋中的海水環(huán)流,污染物的運動形態(tài)等都涉及到對流運動。對流從被發(fā)現(xiàn)至今,科研人員對對流進行了很多研究,本文主要研究熱對流,在傳統(tǒng)水平矩形對流腔體的基礎上增加傾斜角度和通過流動,采用周期加熱方式,分析水、空氣和汞三種流體的對流特性。本文應用流體力學方程組和Fluent軟件,在長高比Γ=40的矩形腔體內(nèi)對Pr=6.99、Pr=0.72、Pr=0.0272三種流體進行數(shù)值模擬,分析三種流體在不同相對瑞利數(shù)、雷諾數(shù)和傾斜角度下對流斑圖的時空演化、分區(qū)和對流特性。得到結(jié)果如下:（1）三種流體的時空演化大致分為三個階段:對流初始發(fā)展階段、過渡發(fā)展階段、相對穩(wěn)定階段;Pr=6.99、0.72的流體上下游區(qū)域?qū)α靼邎D結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)差異性,P1r0.0272的流體上下游區(qū)域?qū)α靼邎D結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)周期對稱性。（2）三種流體存在的局部行波這一特殊對流結(jié)構(gòu)受相對瑞利數(shù)和雷諾數(shù)的共同影響,找出不同相對瑞利數(shù)對應的局部行波轉(zhuǎn)換為通過流動... 

【文章來源】：西安理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

液化天然氣儲罐內(nèi)分層對流現(xiàn)象Fig.1-1StratifiedconvectioninLNGtanks（2）對流機理應用到凍土路基中[17,18]

第1章緒論3如圖1-3所示。在一定程度下可以降低地層的溫度，且在修建凍土工程時順利應用。青藏鐵路在修建時已廣泛利用碎石層來對凍土路基進行降溫處理，取得了良好的成果。圖1-2碎石層冷卻機理Fig.1-2Burialmechanismofgravellayer圖1-3碎石層的作用示意圖Fig.1-3Schematicdiagramoffunctionofgravellayer（3）在松遼盆地的地下水熱對流是類似于RB熱對流的一種對流模型，如圖1-4所示，利用這種對流模型建造了油氣聚集模型，這種新模型給尋找油址提出一種新的指導路線。RB熱對流在實際工程中有著廣泛的理論指導意義，如上所舉例是已經(jīng)成功應用到RB熱對流理論，還有許多未應用到的領域值得我們?nèi)ヌ剿鳌?

第1章緒論3如圖1-3所示。在一定程度下可以降低地層的溫度，且在修建凍土工程時順利應用。青藏鐵路在修建時已廣泛利用碎石層來對凍土路基進行降溫處理，取得了良好的成果。圖1-2碎石層冷卻機理Fig.1-2Burialmechanismofgravellayer圖1-3碎石層的作用示意圖Fig.1-3Schematicdiagramoffunctionofgravellayer（3）在松遼盆地的地下水熱對流是類似于RB熱對流的一種對流模型，如圖1-4所示，利用這種對流模型建造了油氣聚集模型，這種新模型給尋找油址提出一種新的指導路線。RB熱對流在實際工程中有著廣泛的理論指導意義，如上所舉例是已經(jīng)成功應用到RB熱對流理論，還有許多未應用到的領域值得我們?nèi)ヌ剿鳌?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]傾斜Poiseuille-Rayleigh-Bénard流動的對流分區(qū)與動力學特性[J]. 寧利中,張珂,寧碧波,劉爽,田偉利.  物理學報. 2020(12)
[2]周期加熱對傾斜槽道對流特性的影響[J]. 徐泊冰,寧利中,寧碧波,田偉利.  西安理工大學學報. 2020(01)
[3]具有水平流動的混合流體對流的擾動方程組[J]. 寧利中,張迪,寧碧波,田偉利.  黑龍江大學工程學報. 2020(01)
[4]水平流動對周期加熱的Rayleigh-Bénard對流的影響[J]. 寧利中,張迪,寧碧波,胡彪,田偉利,滕素芬.  力學季刊. 2019(02)
[5]普朗特數(shù)對對流斑圖的分區(qū)和擾動成長模式的影響[J]. 寧利中,張珂,寧碧波,胡彪,田偉利.  水動力學研究與進展（A輯）. 2019(03)
[6]具有通過流動的傾斜腔體的對流特性[J]. 劉爽,寧利中,寧碧波,田偉利,渠亞偉.  水資源與水工程學報. 2018(06)
[7]大長高比腔體中的擺動行波[J]. 寧利中,徐泊冰,寧碧波,袁喆,田偉利.  應用力學學報. 2019(01)
[8]底部均勻加熱的傾斜腔體中的對流特性[J]. 吳昊,寧利中,寧碧波,王新宏,田偉利,寧景昊.  水資源與水工程學報. 2018(01)
[9]混合流體分離比對擺動行波的影響[J]. 寧利中,劉爽,寧碧波,袁喆,田偉利,渠亞偉.  應用力學學報. 2017(06)
[10]水平來流對擾動成長和對流周期性的影響[J]. 胡彪,寧利中,寧碧波,田偉利,吳昊,寧景昊.  應用數(shù)學和力學. 2017(10)

碩士論文
[1]傾斜加熱腔體內(nèi)對流結(jié)構(gòu)研究[D]. 吳昊.西安理工大學 2018
[2]具有水平流動的Rayleigh-Benard對流[D]. 周洋.西安理工大學 2009



本文編號：3455332