双扩散对流论文_孔昭文,王治云,杨茉

导读:本文包含了双扩散对流论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:效应,自然,周期,数值,对流层,方法,梯度。

双扩散对流论文文献综述

孔昭文,王治云,杨茉[1](2019)在《方形开口腔内双扩散自然对流数值模拟》一文中研究指出对Soret和Dufour效应作用下的开口腔内双扩散自然对流进行了数值模拟。研究了在不同瑞利数Ra(10~3≤Ra≤10~7)、刘易斯数Le(0. 5≤Le≤8)、浮升力比N(-5≤N≤5)、Soret数和Dufour数(0≤Sr=Df≤0. 5)下,开口正方腔内温度场、浓度场、流场的影响及平均努塞尔数■和平均舍伍德数■的变化。结果表明,当N=-1时,■和■都达到最小值,腔内传热、传质效果最弱。当Ra较小时,改变Le对■、■影响不大;当Ra不变时,增大Le使得■逐渐降低、■逐渐升高,腔内传质增强,传热被削弱。另外,Le=1时,Soret和Dufour效应的变化对开口方腔内传热传质影响并不明显。■和■随着Soret和Dufour效应影响增强而增大,与Sr、Df为0时对比,Sr、Df从0. 1增大到0. 5时,■增加了10. 4%到58. 0%,■增加了3. 4%到13. 1%。(本文来源于《能源工程》期刊2019年03期)

赵欢[2](2019)在《粘弹性流体在双层系统中的双扩散对流线性稳定性研究》一文中研究指出对流稳定性问题在流体力学领域之中是一个既经典又充满活力的研究课题,在气象对流、海洋洋流、污水处理、石油开采和工业物质分离等应用领域都会涉及到这种相关的流体稳定性问题。本文主要是分析在许多工业过程(凝固、过滤、催化反应器等)和自然条件(地热系统、地下水污染等)中经常遇到的纯流体层-饱和多孔介质层组成的双层流体系统模型的对流稳定性问题。主要是研究双层流体系统中粘弹性流体的热盐双扩散对流在有无高频振动重力调制作用两种情况下各系统控制参数如层厚比、热扩散比、盐瑞利数、粘弹性流体的弹性参数和振动参数等对系统发生对流现象时稳定性的影响。本文在具体的分析过程中将高频振动作用合并到静态重力场模拟为高频动态重力场,利用平均法将流体流动相关变量表示为平均分量与脉冲分量的分离形式,分别建立平均分量与脉冲分量的控制方程体系,并利用扰动法线性和无量纲方法建立了系统线性无量纲控制稳定性方程。在系统边界条件方面,与常见的单层流体模型系统的上下边界类似,采用了上下固定温度与浓度边界和上部固定无渗流动与下部光滑无渗流动的边界条件。系统模型主要的分析难点在于中间交界处的温度与浓度、流速的连续性条件、法向应力的平衡条件和切向Beavers-Joseph速度滑移条件等相关的界面处的流体运输问题,并需要将其转化为相关未知量的等式方程。系统无量纲稳定性控制方程的分析可以归结于一个高阶的广义特征值问题。应用Chebyshev谱方法将方程组中各变量进行线性离散,以tau逼近处理较为复杂的边界条件和方程的截断误差,并用D2算子降低变量的阶数,将控制方程组离散为一个高阶的线性广义特征值方程,最后利用QZ分解法求解此高阶特征值方程,并对得到的特征值进行筛选,滤除有关的伪特征值,得到线性稳定性分析中呈现最不稳定的模式对应的主导特征值即本文中的临界Rayleigh数。根据本文的分析结果表明,当系统发生对流现象时,层厚比越小,上部流体层的稳定性越强;热扩散比越大,流体层的稳定性越强,而两者对下部多孔介质层的稳定性强化作用都比较小。当系统发生稳定对流时,系统的盐Rayleigh数越大,整体稳定性越低,但其作用主要体现在下部多孔介质层上。当系统发生振荡对流时,粘弹性流体的应力松弛时间参数的增加对流体稳定性具有削弱的影响,而应变延迟时间参数的增加对稳定性具有强化的作用,且两者的影响作用都体现在上部流体层。对比稳定对流与振荡对流两种情况,系统发生振荡对流现象时其稳定性较稳定对流时的稳定性整体更低。同时各控制参数在改变的过程中,存在系统中性稳定性曲线的最小临界Rayleigh数的转移情况的发生,即双层系统稳定性主导的区域在上部流体层和下部多孔层之间发生转移。而当系统存在重力调制作用时,与无调制时的对流相比,各控制变量对系统稳定性的影响作用类似。高频振动参数对系统稳定性的作用主要体现在强化上部流体层的稳定性。且在其他控制参数变化的过程中,高频振动的存在会放大其对系统的上部流体层稳定性的影响作用。值得注意的是,在适当的系统参数情况下,高频振动参数也会导致中性稳定性曲线的最小临界Rayleigh数的转移,具体的是在高频振动参数增加的过程中,最小临界Rayleigh数可能会由大波数区域向小波数区域转移,系统稳定性主导区域由上部流体层转移到下部多孔层区域。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25)

张拴羊,徐洪涛,梁天生,娄钦,杨茉[3](2019)在《Soret和Dufour效应对方腔内双扩散自然对流影响的格子Boltzmann模拟》一文中研究指出采用格子Boltzmann方法,并考虑双扩散过程中的Soret和Dufour耦合效应,对内置高浓度发热圆的方腔内双扩散自然对流现象进行数值模拟,高温高浓度发热圆位于方腔中心,四周壁面均为低温低浓度。在不同的浮升力比Br(-5≤Br≤5)、Soret数Sr(-0.4≤Sr≤0.4)和Dufour数Df(-0.4≤Df≤0.4)条件下,分析了方腔内部自然对流双扩散特性。研究结果表明:在相同的Br条件下,随着Sr和Df数同时增大,方腔内传热能力和传质能力均有所减弱;在相同Sr和Df数条件下,随着Br的增大,传热能力和传质能力均先减弱后增强。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2019年02期)

乔桥[4](2018)在《高宽比为8的垂直方腔内的双扩散对流系统的直接数值模拟》一文中研究指出本文利用高精度紧致格式来求解反映双扩散对流系统的N-S方程,其中,七阶迎风紧致格式离散非线性对流项,六阶对称紧致格式离散扩散项,叁阶Runge-Kutta格式离散时间项,四阶对称紧致格式离散流函数泊松方程,使用超松弛迭代法进行数值求解.利用上述算法,文章对高宽比为8的固壁边界条件下腔体的双扩散对流系统进行了直接数值模拟,同时设置温度瑞利数为10~5,普朗特数为1,刘维尔数为2,温度浮力比变化范围为[0,2].通过计算模拟,能够很好的捕捉多尺度流场的细微变化,获知流场运动的真实物理过程.数值模拟结果主要包含两方面:(1)随着浮力比的增大,流场会经历一系列复杂的变化,稳定层流通过Hopf分岔变成了不稳定流体,随后出现了周期分叉流动,混沌等振荡运动.其中,周期性流动包含了两种流动:单频周期性,倍频周期流.而倍频周期流在某个特殊的阶段存在着具有次谐波和倍频的周期流,不仅有基频FF和倍频8)FF,还有少量被激发出来的次谐波.本文中,我们运用时间-速度变化图-,傅里叶光谱分析和相位差轨迹-来描述上述变化过程.(2)双扩散对流系统变化过程中出现了多种流场结构,包含有层流和周期对称结构的中心对称流场,不对称流场,多胞流结构流场.此外,我们还发现了一种特殊的变化结构:奇偶交换对称流.多种流场结构的出现则加速了双扩散对流系统中热和浓度的转移扩散.(本文来源于《北方民族大学》期刊2018-05-01)

娄钦,罗祝清,王俊,徐洪涛,陈建[5](2018)在《基于Soret和Dufour效应的方腔内双扩散自然对流振荡特性研究》一文中研究指出采用格子Boltzmann方法模拟研究了方腔内带Soret效应和Dufour效应的双扩散自然对流振荡特性.方腔内置高浓度发热圆且位于方腔中心,四周壁面均为低温低浓度.采用时间历程分析法和功率谱法分析了不同的浮升力比Br(2.0≤B_r≤10.0)、Soret数Sr(-0.6≤S_r≤0.0)和Dufour数Df(-0.6≤D_f≤0.0)下的方腔内部流动的振荡特性.研究结果表明:不考虑Soret和Dufour效应时,方腔内部流动呈现稳定状态,随着Df和Sr从0.0变化到-0.6,双扩散自然对流状态开始逐渐转变为周期性振荡和非周期性振荡,且振荡性随着浮升力比Br的增大而增强.(本文来源于《应用数学和力学》期刊2018年02期)

王俊,娄钦,徐洪涛,陈建,杨茉[6](2018)在《考虑Soret和Dufour效应的方腔内双扩散自然对流格子Boltzmann模拟》一文中研究指出采用格子Boltzmann方法,考虑Soret和Dufour效应,对内置高浓度发热圆的方腔内部双扩散自然对流现象进行数值模拟.高浓度发热圆位于方腔中心,四周壁面均为低温低浓度.在该模型中,用叁个独立的LBGK方程分别模拟速度场、温度场和浓度场,并通过Boussinesq近似将它们耦合起来.分析Soret数和Dufour数对方腔内部双扩散自然对流的影响,得到流线图、等温线图、等浓度线图、发热圆表面平均Nusselt数和平均Sherwood数.结果表明:Soret和Dufour效应对方腔内双扩散自然对流影响明显,不能忽略.(本文来源于《计算物理》期刊2018年04期)

苗晶玉[7](2017)在《双扩散对流对盐梯度太阳池热盐迁移规律的影响研究》一文中研究指出在能源日益匮乏的大环境下,对新能源的利用自然而然的受到了广大学者们的关注。盐梯度太阳池作为一种新型的太阳能光热转换和利用系统,具有结构简单,造价低廉,环境友好无污染等一系列优点,具有广阔的发展前景,所以对盐梯度太阳池的研究是国内外太阳能新型利用方面热点研究课题之一。盐梯度太阳池是一个典型的热盐双扩散系统,其非对流层同时存在着温度梯度与盐度梯度,太阳池得以稳定运行的关键因素在于太阳池非对流层内同时存在的温度梯度与盐度梯度所引起的热盐扩散过程。本论文以稳定运行状态下的盐梯度太阳池的非对流层为研究对象,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对非对流层内的热盐迁移过程进行了分析与探讨。在数值模拟方面,建立了盐梯度太阳池非对流层的物理数学模型,定义其边界条件及初始条件,并验证了网格的独立性。通过数值模拟结果显示:太阳池在稳定状态下,非对流层内的温度与盐度均近似呈线性分布,且随着时间的变化不大;从速度矢量图中可以看出,在非对流层内存在微小尺度的环型扩散现象,即扩散成层;另外分析了非对流层内的质量流率,为太阳池梯度层的维护提供了借鉴。在实验研究方面,通过在室内搭建小型的试验台,对盐梯度太阳池的非对流层内的传热传质过程进行了实验探究。实验部分主要包括两层实验研究和多层(即太阳池非对流)实验研究两部分。通过对实验数据的处理与分析可得:当盐度差不变的情况下,温差的增大会加快流体内盐分的扩散速度,温差过大,则非对流层盐度梯度的破坏速度亦会加快;在实验过程中同样发现,当盐度梯度一定时,存在一个最大温度梯度,使得太阳池非对流层在不高于此温度梯度的情况下能够保持稳定状态;此外,对比数值模拟结果,在稳定状态,非对流层内同一时刻的温度与盐度分布曲线图趋势相同,且吻合度较高。本论文通过数值计算与实验分析两方面的研究发现,对太阳池非对流层热盐迁移规律的研究,为盐梯度太阳池的稳定运行及后期维护提供了参考依据和理论支撑。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01)

刘毓萱[8](2016)在《一类温盐双扩散对流系统流动机理的参数化分析(一)》一文中研究指出温盐双扩散对流系统具有丰富的流体形态和复杂的动力学行为,由5个独立的无量纲参数描述。在本文中设定温度(盐度)瑞利数Ra_T=10~5,普朗特数Pr=1,刘维尔数Le=2,高宽比A=8,温盐浮力比N的变化范围为(0.2)。通过计算与观察,当N逐渐增大,流场的变化出现了层流、周期流动、准周期流动、混沌等运动。最终可以确定了流场发生周期振荡的温盐浮力比的临界值(0.900≤N≤1.204)。(本文来源于《科技展望》期刊2016年30期)

刘毓萱[9](2016)在《一类温盐双扩散对流系统流动机理的参数化分析(二)》一文中研究指出温盐双扩散对流系统具有丰富的流体形态和复杂的动力学行为,正确理解双扩散对流机理可为解决真实的复杂问题提供理论指导和解决方案。通过物理模型构建、数值方法实现,通过计算与观察开展机理研究,并总结规律。结果表明:随着浮力比的变化,除了典型的稳定层流和中心对称流,还存在一种具有奇偶交换周期结构的流场。通过对该流场进行实验,获得了高达11的涡数。对计算流体力学学科的发展有参考价值。(本文来源于《工业技术创新》期刊2016年05期)

张曦,郑凯[10](2016)在《糖盐双扩散对流系统的研究》一文中研究指出物质在水溶液中的输运有很多种形式,双扩散对流机制是溶液中物质输运的一种非常重要的形式.本文主要研究双扩散对流机制在糖-盐溶液体系中对指进现象出现的临界条件、指进生长模式、溶液密度的影响等.本文中使用红糖-盐溶液体系,并利用抽膜法进行实验,简单易行.研究发现,当扩散系数大的溶液在下层,扩散慢的溶液在上层,其密度比在某一固定范围内,则会出现指进现象,指进长度随时间呈线性关系,其密度差越大指进生长越缓慢.(本文来源于《物理与工程》期刊2016年03期)

双扩散对流论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对流稳定性问题在流体力学领域之中是一个既经典又充满活力的研究课题,在气象对流、海洋洋流、污水处理、石油开采和工业物质分离等应用领域都会涉及到这种相关的流体稳定性问题。本文主要是分析在许多工业过程(凝固、过滤、催化反应器等)和自然条件(地热系统、地下水污染等)中经常遇到的纯流体层-饱和多孔介质层组成的双层流体系统模型的对流稳定性问题。主要是研究双层流体系统中粘弹性流体的热盐双扩散对流在有无高频振动重力调制作用两种情况下各系统控制参数如层厚比、热扩散比、盐瑞利数、粘弹性流体的弹性参数和振动参数等对系统发生对流现象时稳定性的影响。本文在具体的分析过程中将高频振动作用合并到静态重力场模拟为高频动态重力场,利用平均法将流体流动相关变量表示为平均分量与脉冲分量的分离形式,分别建立平均分量与脉冲分量的控制方程体系,并利用扰动法线性和无量纲方法建立了系统线性无量纲控制稳定性方程。在系统边界条件方面,与常见的单层流体模型系统的上下边界类似,采用了上下固定温度与浓度边界和上部固定无渗流动与下部光滑无渗流动的边界条件。系统模型主要的分析难点在于中间交界处的温度与浓度、流速的连续性条件、法向应力的平衡条件和切向Beavers-Joseph速度滑移条件等相关的界面处的流体运输问题,并需要将其转化为相关未知量的等式方程。系统无量纲稳定性控制方程的分析可以归结于一个高阶的广义特征值问题。应用Chebyshev谱方法将方程组中各变量进行线性离散,以tau逼近处理较为复杂的边界条件和方程的截断误差,并用D2算子降低变量的阶数,将控制方程组离散为一个高阶的线性广义特征值方程,最后利用QZ分解法求解此高阶特征值方程,并对得到的特征值进行筛选,滤除有关的伪特征值,得到线性稳定性分析中呈现最不稳定的模式对应的主导特征值即本文中的临界Rayleigh数。根据本文的分析结果表明,当系统发生对流现象时,层厚比越小,上部流体层的稳定性越强;热扩散比越大,流体层的稳定性越强,而两者对下部多孔介质层的稳定性强化作用都比较小。当系统发生稳定对流时,系统的盐Rayleigh数越大,整体稳定性越低,但其作用主要体现在下部多孔介质层上。当系统发生振荡对流时,粘弹性流体的应力松弛时间参数的增加对流体稳定性具有削弱的影响,而应变延迟时间参数的增加对稳定性具有强化的作用,且两者的影响作用都体现在上部流体层。对比稳定对流与振荡对流两种情况,系统发生振荡对流现象时其稳定性较稳定对流时的稳定性整体更低。同时各控制参数在改变的过程中,存在系统中性稳定性曲线的最小临界Rayleigh数的转移情况的发生,即双层系统稳定性主导的区域在上部流体层和下部多孔层之间发生转移。而当系统存在重力调制作用时,与无调制时的对流相比,各控制变量对系统稳定性的影响作用类似。高频振动参数对系统稳定性的作用主要体现在强化上部流体层的稳定性。且在其他控制参数变化的过程中,高频振动的存在会放大其对系统的上部流体层稳定性的影响作用。值得注意的是,在适当的系统参数情况下,高频振动参数也会导致中性稳定性曲线的最小临界Rayleigh数的转移,具体的是在高频振动参数增加的过程中,最小临界Rayleigh数可能会由大波数区域向小波数区域转移,系统稳定性主导区域由上部流体层转移到下部多孔层区域。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双扩散对流论文参考文献

[1].孔昭文,王治云,杨茉.方形开口腔内双扩散自然对流数值模拟[J].能源工程.2019

[2].赵欢.粘弹性流体在双层系统中的双扩散对流线性稳定性研究[D].山东大学.2019

[3].张拴羊,徐洪涛,梁天生,娄钦,杨茉.Soret和Dufour效应对方腔内双扩散自然对流影响的格子Boltzmann模拟[J].空气动力学学报.2019

[4].乔桥.高宽比为8的垂直方腔内的双扩散对流系统的直接数值模拟[D].北方民族大学.2018

[5].娄钦,罗祝清,王俊,徐洪涛,陈建.基于Soret和Dufour效应的方腔内双扩散自然对流振荡特性研究[J].应用数学和力学.2018

[6].王俊,娄钦,徐洪涛,陈建,杨茉.考虑Soret和Dufour效应的方腔内双扩散自然对流格子Boltzmann模拟[J].计算物理.2018

[7].苗晶玉.双扩散对流对盐梯度太阳池热盐迁移规律的影响研究[D].燕山大学.2017

[8].刘毓萱.一类温盐双扩散对流系统流动机理的参数化分析(一)[J].科技展望.2016

[9].刘毓萱.一类温盐双扩散对流系统流动机理的参数化分析(二)[J].工业技术创新.2016

[10].张曦,郑凯.糖盐双扩散对流系统的研究[J].物理与工程.2016

论文知识图

8 双扩散对流情况下径向浓度分布...大洋扩张中心双扩散对流理想模式...7 双扩散对流情况下温度场随 Le ...10 双扩散对流情况下温度场随浮升...大洋扩张中心双扩散对流理想模式...一3大陆裂谷扩张中心双扩散对流理...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

双扩散对流论文_孔昭文,王治云,杨茉
下载Doc文档

猜你喜欢