矩形倾斜腔体中的两种对流斑图和分区

更新时间:2023-05-28

《应用力学学报》2020年02期

【摘要】为了研究矩形倾斜腔体中普朗特数Pr?0.72的流体对流斑图和分区,本文基于流体力学方程组进行了数值模拟。在相对瑞利数r?6.0的情况下,观察了倾角??10°和??60°时对流斑图随着时间的发展,发现系统存在单圈型对流和多圈型对流两种斑图。流线随着倾角的变化说明:随着倾角增加,对流圈数逐渐减少,对流波长逐渐增加,对流波数减小;然后,随着对流圈数显著地减少,系统由多圈型对流过渡到单圈型对流。根据模拟计算结果,给出了多圈型对流过渡到单圈型对流的临界倾角θc随着相对瑞利数r变化的关系曲线。对流在θ-r平面上分为两个区域:θ?θc时系统是单圈型对流,θ?θc时系统是多圈型对流。对流最大振幅A和努塞尔数Nu随着倾角θ的变化曲线被临界倾角θc分成两段,它们有不同的变化规律。因此,临界倾角也可以由对流最大振幅A或努塞尔数Nu的变化曲线来确定。

【关键词】矩形倾斜腔体单圈型对流多圈型对流临界倾角