倾斜Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动的对流分区与动力学特性

摘要

cqvip:利用流体力学基本方程组的数值模拟,探讨了具有通过流动的倾斜腔体中普朗特数Pr=6.99的流体的对流分区与动力学特性.结果表明,对于相对瑞利数r=9,在通过流动雷诺数Re=1.5时,随着腔体倾斜角q的增加,系统出现均匀行波对流、非均匀行波对流以及单对流圈斑图;在通过流动雷诺数Re=12.5时,随着腔体倾斜角q的增加,系统出现局部行波对流、平行流及局部单对流圈斑图;进一步,对通过流动雷诺数Re和腔体倾斜角q的不同组合情况的数值模拟,发现在通过流动雷诺数Re和腔体倾斜角q构成的平面上,具有通过流动的倾斜腔体中的对流可以分成前述六种斑图区域,即均匀行波对流区、非均匀行波对流区、单对流圈区、局部行波对流区、平行流区及局部单对流圈区.研究了不同对流区域对流最大垂直流速wmax和努塞尔数Nu随着时间的变化特性.探讨了不同对流区域对流振幅A和努塞尔数Nu随着腔体倾斜角q变化的动力学特性.