本文選題：non-Oberbeck-Boussinesq效應(yīng) + 側(cè)加熱對(duì)流��； 參考：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：Non-Oberbeck-Boussinesq (NOB)效應(yīng)廣泛地存在于自然界和工業(yè)應(yīng)用中。NOB效應(yīng)可劃分為一類NOB效應(yīng)(NOB-I)和二類NOB效應(yīng)(NOB-Ⅱ):前者來(lái)自流體物性參數(shù)的變化,表現(xiàn)為熱膨脹系數(shù)、熱擴(kuò)散系數(shù)、粘度系數(shù)等隨溫度的變化；后者指除物性參數(shù)隨溫度變化外,不可壓縮假設(shè)亦不再成立的情形。NOB效應(yīng)對(duì)傳熱和流動(dòng)特性均具有重要影響,因此近年來(lái)引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。截至目前,現(xiàn)有研究均限于關(guān)注Rayleigh-Benard湍流中的NOB-Ⅰ效應(yīng)的影響。本文則致力于研究NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)熱對(duì)流的失穩(wěn)特性和非線性演化的影響,部分工作涉及對(duì)傳熱的影響。主要包括：(1)研究了三維立方腔內(nèi)NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)側(cè)加熱對(duì)流的影響。在103≤Ra≤106區(qū)間內(nèi),重點(diǎn)研究了溫差參數(shù)對(duì)壁面平均Nusselt數(shù)(Nu), Reynolds數(shù)(Re)以及速度、溫度分布的影響。結(jié)果表明：NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)Nu、Re的影響較小,基本可以忽略,但其對(duì)溫度和速度分布的影響較大。隨著NOB-Ⅱ效應(yīng)的增強(qiáng),溫度和速度分布整體向冷壁方向偏移。在參數(shù)區(qū)間107≤Ra≤108內(nèi),基于數(shù)值模擬研究了流動(dòng)二次失穩(wěn)過程,分析了相應(yīng)的失穩(wěn)機(jī)理。研究顯示,流動(dòng)的二次失穩(wěn)主要?dú)w因于展向行波的匯聚。匯聚形式分為兩類,同向匯聚和反向匯聚。前者會(huì)打破系統(tǒng)關(guān)于展向中間面的反射對(duì)稱性。(2)研究了二維方腔內(nèi)NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)Rayleigh-Benard對(duì)流的影響。存在NOB-Ⅱ效應(yīng)時(shí),流態(tài)P11不再隨Ra的變化而連續(xù)存在,且在較大的Ra區(qū)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)了流動(dòng)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)P12流態(tài)沒有定性影響�；谛●R赫數(shù)意義下的渦動(dòng)力學(xué)方程,詳細(xì)闡釋了具有NOB-Ⅱ效應(yīng)時(shí)流動(dòng)反轉(zhuǎn)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。NOB-Ⅱ效應(yīng)使浮力不再保持上下對(duì)稱,這種不對(duì)稱性打破了角渦、主渦之間的固有平衡,從而引發(fā)了角渦的增長(zhǎng),產(chǎn)生流動(dòng)反轉(zhuǎn)。(3)研究了三維方腔內(nèi)NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)Rayleigh-Benard對(duì)流的影響。在深度高度比為r=1/10,1/4,1/3和1/2條件下分別研究了NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)流動(dòng)失穩(wěn)過程和非線性演化的影響。在r=1/10和1/3時(shí),NOB-Ⅱ效應(yīng)對(duì)流動(dòng)解產(chǎn)生了定性的影響：r=1/10時(shí),NOB-Ⅱ效應(yīng)使得系統(tǒng)出現(xiàn)了新的三渦結(jié)構(gòu)的流動(dòng)解；r=1/3時(shí),NOB-Ⅱ效應(yīng)使得其中一種單渦結(jié)構(gòu)解不再存在。在r=1/4和1/2時(shí),NOB效應(yīng)僅對(duì)Nu、Re等產(chǎn)生了微小的定量影響。
[Abstract]:The effect of Non-Oberbeck-Boussinesq / Nob can be divided into a class of NOB effect (NOB-I) and a second type of NOB effect (NOB- 鈪，

本文編號(hào)：1828218