混合流體行進(jìn)波對(duì)流的數(shù)值研究.pdf

1、本文對(duì)無(wú)水平流和有水平流時(shí)二維矩形腔體內(nèi)混合流體的行進(jìn)波對(duì)流進(jìn)行了數(shù)值研究.
　　 首先，基于投影法和交錯(cuò)網(wǎng)格技術(shù)，本文構(gòu)造了流體動(dòng)力學(xué)原始變量基本控制方程組Navier-Stokes/Boussinseq方程的一種高精度緊致差分算法；其中，對(duì)流項(xiàng)采用四階組合迎風(fēng)緊致差分格式離散，擴(kuò)散項(xiàng)采用四階對(duì)稱緊致差分格式離散，壓力Poisson方程采用四階對(duì)稱緊致差分格式和ADI方法求解.
　　 其次，數(shù)值模擬研究了無(wú)水平流時(shí)腔體

2、內(nèi)的行進(jìn)波對(duì)流.在ψ=-0.25的分離比下，通過(guò)改變控制參數(shù)-Rayleigh數(shù)，對(duì)對(duì)流發(fā)生的臨界Rayleigh數(shù)進(jìn)行了較精確的估計(jì)，計(jì)算了不同Rayleigh數(shù)下行進(jìn)波對(duì)流狀態(tài)以及對(duì)流從初始狀態(tài)向最終穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)渡的情形，在對(duì)流發(fā)生點(diǎn)之上獲得了穩(wěn)定的LTW狀態(tài)，分析了對(duì)流在其穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定的原因以及存在的Rayleigh數(shù)范圍.在強(qiáng)分離比ψ=-0.47，-0.6下，對(duì)每個(gè)分離比下對(duì)流發(fā)生的臨界Rayleigh數(shù)給出了估計(jì).通過(guò)計(jì)算，獲得

3、了含有源的缺陷的TW狀態(tài)以及曾在實(shí)驗(yàn)中觀察到的UTW狀態(tài)，探討了這兩種行進(jìn)波狀態(tài)的時(shí)空結(jié)構(gòu)，得出了這些行進(jìn)波狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn).對(duì)于不同分離比下的行進(jìn)波對(duì)流，分析出了對(duì)流振幅、Nusselt數(shù)以及混合流體組分混摻程度M對(duì)Rayleigh數(shù)的依賴關(guān)系.
　　 最后，對(duì)有水平流時(shí)行進(jìn)波對(duì)流進(jìn)行了數(shù)值模擬.觀察到了前人未見(jiàn)到的具有周期性特點(diǎn)的線性逆行波與非線性順行波對(duì)傳的狀態(tài)；考察了這種狀態(tài)的Rayleigh數(shù)依賴性，分析了對(duì)流從初始狀態(tài)