局部非熱平衡條件下多孔介質(zhì)中自然對流的穩(wěn)定性研究.pdf

1、多孔介質(zhì)中自然對流的現(xiàn)象普遍存在于日常的生活和工農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，具有很強的應(yīng)用背景。本文根據(jù)局部非熱平衡模型和達西模型，分別采用Garlerkin近似法和數(shù)值求解法，針對同時存在溫度梯度和內(nèi)熱源、同時存在濃度梯度和內(nèi)熱源以及同時存在溫度梯度、濃度梯度和內(nèi)熱源的三種情況下多孔介質(zhì)中自然對流的穩(wěn)定性展開了研究。
　　對同時存在溫度梯度和內(nèi)熱源的情況，用Garlerkin近似法分析相關(guān)參數(shù)對多孔介質(zhì)自然對流的影響，得出相關(guān)參數(shù)對瑞利數(shù)的關(guān)

2、系式，并對部分參數(shù)極限條件下進行討論；對同時存在濃度梯度和內(nèi)熱源的情況，用數(shù)值法求解相關(guān)參數(shù)對多孔介質(zhì)自然對流的影響，并與Garlerkin近似法所得到的解比較，驗證Garlerkin近似法在有濃度梯度和內(nèi)熱源以及局部非熱平衡條件下的精確度；在前面的基礎(chǔ)上，對同時存在溫度梯度、濃度梯度和內(nèi)熱源的情況，用Garlerkin近似法求解，得出有效導(dǎo)熱系數(shù)比、換熱系數(shù)、內(nèi)熱源分布系數(shù)、路易斯數(shù)以及濃度梯度、溫度梯度等相關(guān)參數(shù)對瑞利數(shù)的關(guān)系式。結(jié)

3、果表明：
　　邊界處溫度梯度、濃度梯度以及多孔內(nèi)部的內(nèi)熱源的存在使流體上下部形成密度差，從而促進或抑制自然對流的產(chǎn)生。多孔內(nèi)部的內(nèi)熱源總是促進自然對流的發(fā)生，內(nèi)熱源為吸熱時，多孔區(qū)域下半部分產(chǎn)生自然對流；內(nèi)熱源為放熱時，多孔區(qū)域上半部分產(chǎn)生自然對流，形成自然對流的位置和內(nèi)熱源的分布情況有關(guān)。
　　內(nèi)熱源在多孔流體相內(nèi)時，有效導(dǎo)熱系數(shù)比和多孔內(nèi)部換熱系數(shù)的增加都會促進流體溫度分布均勻，抑制自然對流；內(nèi)熱源在多孔固體骨架內(nèi)時，換