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Poiseuille-Rayleigh-Bnard流动中对流斑图的分区和成长

宁利中 胡彪 宁碧波 田伟利

Poiseuille-Rayleigh-Bnard流动中对流斑图的分区和成长

宁利中, 胡彪, 宁碧波, 田伟利
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  • 采用SIMPLE算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,研究了Poiseuille-Rayleigh-Bnard流动中对流斑图的分区、成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响.结果表明,上下临界雷诺数Reu,Rel将流动分成三个区域,即行波区、局部行波区、水平流区.Reu和Rel随着相对瑞利数r的增大而增大.在对流斑图的成长阶段,三种斑图随时间的成长过程是不同的,但对流圈都是从下游区开始成长;特征物理量随着时间的变化也是不同的,行波对流和局部行波对流的最大垂直流速wmax和努塞尔数Nu经过指数增长阶段后进入周期变化的稳定阶段;水平流斑图的wmax和Nu经过缓慢增长后又缓慢降到稳定值.三种斑图的wmax和Nu随雷诺数Re增大而减小,不同斑图区域有不同的变化规律.本文给出了Reu和Rel随r的变化关系式及不同斑图的wmax和Nu随着Re的变化关系式.
      通信作者: 宁利中, ninglz@xaut.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10872164)和陕西省重点学科建设专项资金(批准号:00X901)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-03
  • 修回日期:  2016-06-17
  • 刊出日期:  2016-11-05

Poiseuille-Rayleigh-Bnard流动中对流斑图的分区和成长

  • 1. 西安理工大学, 西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地, 西安 710048;
  • 2. 嘉兴学院建筑工程学院, 嘉兴 314001;
  • 3. 上海大学建筑系, 上海 200444
  • 通信作者: 宁利中, ninglz@xaut.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10872164)和陕西省重点学科建设专项资金(批准号:00X901)资助的课题.

摘要: 采用SIMPLE算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,研究了Poiseuille-Rayleigh-Bnard流动中对流斑图的分区、成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响.结果表明,上下临界雷诺数Reu,Rel将流动分成三个区域,即行波区、局部行波区、水平流区.Reu和Rel随着相对瑞利数r的增大而增大.在对流斑图的成长阶段,三种斑图随时间的成长过程是不同的,但对流圈都是从下游区开始成长;特征物理量随着时间的变化也是不同的,行波对流和局部行波对流的最大垂直流速wmax和努塞尔数Nu经过指数增长阶段后进入周期变化的稳定阶段;水平流斑图的wmax和Nu经过缓慢增长后又缓慢降到稳定值.三种斑图的wmax和Nu随雷诺数Re增大而减小,不同斑图区域有不同的变化规律.本文给出了Reu和Rel随r的变化关系式及不同斑图的wmax和Nu随着Re的变化关系式.

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