含相變微粒流體RB自然對(duì)流穩(wěn)定性研究.pdf

1、在能源形勢(shì)日趨緊張的今天，節(jié)能具有極其重要的意義。作為一種能強(qiáng)化對(duì)流傳熱的相變儲(chǔ)能材料，含相變微粒乳膠液具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文主要對(duì)含相變流體微粒Rayleigh-Bénard自然對(duì)流的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。 在不考慮邊界影響的情況下，采用Galerkin方法對(duì)相變流體的熱啟動(dòng)問題進(jìn)行了理論分析，得到了近似的解析解，并推導(dǎo)出了適于工程應(yīng)用的臨界數(shù)Racr計(jì)算公式。通過和已有數(shù)值解的對(duì)比，相對(duì)誤差小于6％，驗(yàn)證了其正確性。

2、 在考慮邊界影響時(shí)，采用數(shù)值微分方法對(duì)線性穩(wěn)定性進(jìn)行了求解，得到了臨界雷利數(shù)Racr，同時(shí)對(duì)邊界條件各種參數(shù)，如導(dǎo)熱系數(shù)，厚度等對(duì)Racr的影響進(jìn)行了數(shù)值求解分析。得到了不同邊界條件下的臨界參數(shù)，以及臨界雷利數(shù)Racr隨相角ψ和比熱容變化波幅b的變化趨勢(shì)。結(jié)果表明：和不考慮邊界影響時(shí)的情況相比，臨界雷利數(shù)Racr隨相角泖比熱容變化波幅b的變化趨勢(shì)基本相同，但是臨界雷利數(shù)的值會(huì)隨著邊界條件的不同而改變。 格子波爾茲曼方法是近幾十

3、年來發(fā)展起來的一種新的數(shù)值計(jì)算方法。和傳統(tǒng)的數(shù)值方法相比，它具有很多優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)格子Boltzmann方法的概況、模型以及邊界條件處理等問題做了簡(jiǎn)要介紹的基礎(chǔ)上。嘗試采用LBM對(duì)幾種典型結(jié)構(gòu)下的流動(dòng)和傳熱進(jìn)行了模擬計(jì)算，通過與前人的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了程序的正確性。先后對(duì)比熱和粘度隨溫度變化的流體的Rayleigh-Bénard對(duì)流進(jìn)行了初步模擬計(jì)算，證實(shí)了通過改變?chǔ)觙，和τg來改變流體的粘度或者熱擴(kuò)散系數(shù)的方法的可行性。同時(shí)，闡述了現(xiàn)有