国家自然科学基金(10872164)
- 作品数：91 被引量：122H指数：9
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- 相关领域：理学水利工程建筑科学交通运输工程更多>>
- 混合流体局部行波对流斑图选择的初值依赖性被引量：1
- 2017年
- 利用Simple算法对流体力学基本方程组进行了数值模拟,初步研究了局部行波对流斑图选择的初值依赖性问题。分离比ψ-(28)6.0、相对瑞利数r(28)2.1时依赖于初值的有间歇性缺陷的行波,位于腔体右端的局部行波和位于腔体左端的局部行波的多重稳定性;分离比ψ(28)-0.6、相对瑞利数r在1.855~2.118范围内依赖于初值的位于腔体右端的局部行波和位于腔体左端的局部行波的多重稳定性等。虽然在不同初值下,局部行波存在的区间有所不同,局部行波的空间位置有所不同,但局部行波的特性参数变化规律基本一致。结果说明混合流体局部行波对流斑图选择的初值依赖性是存在的。
- 宁利中吴昊宁碧波袁喆田伟利宁景昊
- 关键词：数值模拟混合流体
- 具有通过流动的倾斜腔体的对流特性被引量：1
- 2018年
- 为了研究通过流动强度与相对瑞利数r对对流斑图及其相关特征物理量的影响,在长高比Γ=20倾斜放置的矩形腔体中,设定倾斜角度为10°、普朗特数Pr=6. 99且均匀加热的条件下,对该流体进行二维数值模拟。结果表明:当通过流动与热作用共同作用,相对瑞利数一定,雷诺数Re对对流斑图作用明显,但对最大垂直流速wmax及努塞尔数Nu影响能力有限。当通过流动强度与热作用共同作用,雷诺数一定,相对瑞利数r对对流斑图结构、最大垂直流速wmax及努塞尔数Nu影响显著。
- 刘爽宁利中宁碧波田伟利渠亚伟
- 关键词：雷诺数
- Poiseuille-Rayleigh-Benard流动中的局部行波对流被引量：22
- 2010年
- Poiseuille-Rayleigh-Benard流动是研究非平衡对流的斑图(pattern)及非线性动力学特性的典型模型之一。本文通过流体力学基本方程的数值求解,研究了二维矩形腔体中水平来流和瑞利数对Poiseuille-Rayleigh-Benard流动中的局部行波斑图形成的影响。当水平来流强度为定值时,随着瑞利数的增加,能够依次出现有水平流动的传导状态,局部行波对流和充分发展的行波对流等3种斑图。如果瑞利数被固定,随着水平来流强度的增加,依次出现充分发展的行波对流,局部行波对流和有水平流动的传导状态等3种斑图。局部行波对流的存在宽度依赖于水平来流强度和瑞利数。并进一步讨论了局部行波斑图的动力学特性。
- 宁利中周洋王思怡李国栋张淑芸周倩
- 关键词：动力学斑图
- 泄水建筑物掺气坎射流空腔回水问题被引量：2
- 2016年
- 掺气减蚀是使泄水建筑物免遭空蚀破坏的重要措施。空腔特性是影响掺气效果的重要因素之一,而空腔长度和空腔积水是反映掺气空腔特性的两个重要指标。为提高掺气减蚀效果,应避免掺气空腔出现严重积水,使水流在掺气空腔内充分掺气。影响掺气空腔积水的因素众多且复杂。总结了空腔积水计算方法及掺气坎体型、泄槽底坡、冲击角、挑坎高度、挑角和空腔负压对空腔积水的研究成果。提出了进一步的研究建议。
- 胡彪宁利中田伟利宁碧波
- 关键词：掺气减蚀影响因素掺气坎
- 倾角对倾斜腔体对流的影响
- 2020年
- 为了研究倾斜腔体中普朗特数Pr(28)0.0272的流体倾角对对流的影响,利用SIMPLE算法数值求解了流体力学方程组。结果说明,相对瑞利数r=6.0情况下,当倾角θ=10°时系统由最初的单圈型对流随着时间发展成密实的多圈型对流。当倾角θ=60°时系统由最初的单圈型对流随着时间发展成疏松的多圈型对流。对流稳定时间取决于最大垂直流速wmax的变化。对于不同的倾角,r=6.0时,密实的多圈型对流过渡到疏松的多圈型对流的分界点为qc=30°。对应于上述两种斑图,特征物理量分为具有不同特性的两段,它的分界点为qc=27°。因此,对于该文的流体,斑图的转变滞后于特征物理量的转变。在θ-r平面上,对流分为两个区域,q(27)qc时系统是密实的多圈型对流,q(29)qc时系统是疏松的多圈型对流。该文还建议了临界倾角qc随着r变化的关系曲线。
- 宁利中张迪宁碧波吴昊田伟利
- 缺陷源S型周期移动的对传波被引量：2
- 2018年
- 该文利用SIMPLE算法求解混合流体对流的流体力学方程组,研究了分离比ψ(28)-0.2及长高比Γ(28)12,20和40情况下缺陷源S型周期移动的对传波的动力学特性。结果发现,缺陷源S型周期移动的对传波存在的下限以下是有缺陷的行波,对传波存在的上限以上可以是不同的行波。缺陷源随着时间在腔体内作"s"型变化。随着相对瑞利数r的增加,缺陷源S型周期移动的对传波摆动周期变长,摆动振幅变小。对传波的存在区间,对传波存在区间的上限值,对传波摆动周期随着长高比Γ的增加而变大。Γ(28)12时,对传波的分支上没有出现缺陷结构;Γ(28)02时,对传波的半个周期内只有一个分支出现具有缺陷的行波;Γ(28)40时,对传波的半个周期内多个分支出现具有多个缺陷的行波。因此,随着Γ的增大,对传波分支上的缺陷增加,对流结构变得比较复杂。
- 宁利中渠亚伟宁碧波王新宏袁喆田伟利刘爽
- 关键词：数值模拟
- 水平流动对周期加热的Rayleigh-Bénard对流的影响
- 2019年
- 采用二维流体力学基本方程组对普朗特数Pr=0.0272的具有水平流动周期性加热的Rayleigh-Bénard对流特性进行数值模拟.结果说明,当相对瑞利数给定时,对流斑图的形成取决于水平流动强度.由对流斑图随着时间的变化确定了对流周期.随着相对瑞利数的减小,对流周期适应的水平流动强度减小,并且水平流动强度的存在范围减小.随着相对瑞利数的增加,对流周期变小.随着水平流动强度的增加,对流周期变小,并且对流周期变化的梯度变小.随着水平流动强度的增加,两个局部行波对流区的范围减小,水平流动区间增加.然后,随着水平流动强度的进一步增加,第一对流区先消失.当水平流动强度足够大时第二对流区也消失.腔体内形成水平流动.随着相对瑞利数的增大,第一对流区和第二对流区消失的临界水平流动强度也增大.
- 宁利中张迪宁碧波胡彪田伟利滕素芬
- 侧向局部加热腔体内对流时空结构的研究被引量：1
- 2016年
- 通过二维流体力学基本方程组的数值模拟,研究了普朗特数Pr=6.949时侧向局部加热腔体内水平温差驱动的自然对流。仔细观察腔体内水平流的入侵过程,发现在冷热流体交接面的上下部位同时出现了冷入侵流和热入侵流,并且在交汇处有破碎扰动波出现。揭示了周期性双局部对流结构,并发现在右壁面温度高于左壁面温度区域顶部有对流卷生成,对流卷随时间沿侧壁面向腔体下部移动,最后消失,同时又有新对流卷在该区域顶部生成,这种现象重复循环着。结果表明:在右壁面温度高于左壁面温度区域,热边界层厚度(θδ)随腔体高度增加而增大;在右壁面温度等于左壁面温度区域,θδ值随腔体高度增加而减小;并且格拉晓夫数(Gr)越大,θδ值越小。
- 李开继宁利中王永起胡彪
- 底部周期加热的局部对流斑图被引量：3
- 2016年
- 运用Simple算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,探讨了普朗特数(Pr)为0.0272时矩形腔体底部周期加热对对流时空斑图的影响。当水平流动雷诺数(Re)为0时,发现了由正弦波周期加热引起的稳定的局部定常对流。当Re≠0时,由于正弦波周期加热与水平流动相互作用,获得了由正弦波周期加热和水平流动引起的局部行波对流。进一步比较和讨论了底部正弦波周期加热局部对流和混合流体Rayleigh-Benard局部对流的时空斑图,发现它们存在不同的机理。
- 宁利中胡彪周洋李开继王永起
- 关键词：动力学
- 倾斜层中的对流斑图及其临界条件被引量：2
- 2019年
- 通过二维流体力学基本方程的数值模拟,探讨了Prandtl(普朗特)数Pr=6.99时,倾斜矩形腔体中的对流斑图和斑图转换的临界条件.根据倾角θ和相对Rayleigh(瑞利)数Ra_r的变化,倾斜矩形腔体中的对流斑图可以分为:单滚动圈对流斑图、充满腔体的多滚动圈对流斑图和过渡阶段的多滚动圈对流斑图.当θ一定时,随着Ra_r的减小,系统由充满腔体的多滚动圈对流斑图过渡到单滚动圈对流斑图.这时,对流振幅A和Nusselt(努塞尔)数Nu随着Ra_r的增加而增加.当Ra_r=9时,随着θ的增加,系统由充满腔体的多滚动圈对流斑图过渡到单滚动圈对流斑图,这时对流振幅A随着θ的增加而减小,Nusselt数Nu随着θ的增加而增加.在θ_c-Ra_r平面上对多滚动圈到单滚动圈对流斑图过渡的模拟结果表明,在Ra_r=2时,腔体中没有发现多滚动圈对流斑图.在Ra_r为2.5左右时,腔体中出现多滚动圈到单滚动圈对流斑图的过渡.当多滚动圈到单滚动圈对流斑图过渡的临界倾角θ_c<10°时,θ_c随着Ra_r的减小而增加.当θ_c>10°时,θ_c随着Ra_r的增加而增加,在Ra_r≤5时,θ_c随着Ra_r的增加而迅速增加;当Ra_r>5时,θ_c随着Ra_r的增加而缓慢增加.θ_c与Ra_(rθ)的关系与Ra_r类似.
- 宁利中吴昊宁碧波田伟利宁景昊
- 关键词：流线
