重力变调作用对Rayleigh-Benard对流的影响
热对流是一种常见的自然现象，与日常生产、生活息息相关。Rayleigh-Benard对流则是研究热对流现象的一个经典模型，是指在一个封闭的腔体内，其上表面温度恒定，下表面加热，从而形成温度差导致腔体内流体运动的流动现象。Rayleigh-Benard对流的研究已集中在二成份混合流体方面，实验已揭示该系统蕴含非常丰富的时空斑图动力学行为。同时，随着计算机技术的迅速发展，混合流体Rayleigh-Benard对流在数值模拟方面也有较大进展。
本文旨在通过流体力学基本方程组的数值模拟研究了二维矩形腔体中重力变调作用对RB对流行进波影响，并根据RB对流的流场、温度场、浓度场的结构及特性，研究对流斑图结构及其非线性特性。论文重点计算了长高比Γ=10和Γ=12，分离比ψ=-0.60、-0.40、-0.20下的矩形腔体中出现的对流斑图，观察到了局部行进波、有缺陷的行进波、无缺陷的行进波、摆动行进波及定常对流。分析了这些行进波的流速场、温度场、浓度场，根据各种场的结构及特性，研究对流斑图结构及其非线性特性；通过比较不同分离比下出现的同种行进波状态，探讨了各种行进波的存在区间、时空结构及其稳定性等；利用对流特性参数的分析总结了斑图状态对分离比的依赖性。文末，总结了斑图出现和斑图特性对长高比及分离比的依赖性，试图为Rayleigh-Benard对流下一步研究提供一定的理论基础和经验。
混合流体;Rayleigh-Benard对流;行进波;重力变调;特性参数
西安理工大学
硕士
水力学及河流动力学
宁利中
2011
中文
TV131.3
76
2012-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）