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局部行波对流的时空结构
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作者 宁利中 宁碧波 +2 位作者 王新宏 袁喆 田伟利 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期996-1001,共6页
通过流体力学方程的数值模拟,研究了矩形腔体长高比Γ(28)20和混合流体分离比ψ(28)-0.4的无缺陷的局部行波对流和有缺陷的局部行波对流的特性。结果表明:局部行波可以存在于腔体左端壁附近,也可以存在于右端壁附近,但传播方向始... 通过流体力学方程的数值模拟,研究了矩形腔体长高比Γ(28)20和混合流体分离比ψ(28)-0.4的无缺陷的局部行波对流和有缺陷的局部行波对流的特性。结果表明:局部行波可以存在于腔体左端壁附近,也可以存在于右端壁附近,但传播方向始终在背离端壁面的方向,对流存在区间长度随着相对瑞利数r的增加而增加;沿着对流分叉曲线增加r,当r超过临界值后,系统从无缺陷的局部行波过渡到有缺陷的局部行波状态;对于流体参数,无缺陷的局部行波存在于r∈[1.519,1.600],有缺陷的局部行波存在于r∈(1.600,1.670];有缺陷的局部行波中对流区间长度随着r增加基本保持为常数;缺陷出现在腔体中的相对位置基本不变,距背离传播方向的端壁5.8左右,缺陷出现的周期随着r增加呈增加趋势,腔体的长高比足够大是出现有缺陷的局部行波的一个必要条件。 展开更多
关键词 局部行波 缺陷 周期 数值模拟
局部行波对水平来流的依赖性 被引量:2
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作者 胡彪 宁利中 +3 位作者 宁碧波 田伟利 吴昊 宁景昊 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2017年第1期110-116,共7页
水平来流和上下壁温度差的热作用使腔体内的流体发生运动,腔体内会呈现精彩的对流斑图。该文采用二维流体力学基本方程组的数值模拟,研究了普朗特数Pr=6.99时矩形腔体外加水平来流对局部行波对流结构的影响。由水平来流和垂直热作用... 水平来流和上下壁温度差的热作用使腔体内的流体发生运动,腔体内会呈现精彩的对流斑图。该文采用二维流体力学基本方程组的数值模拟,研究了普朗特数Pr=6.99时矩形腔体外加水平来流对局部行波对流结构的影响。由水平来流和垂直热作用的相互作用可获得均匀行波,局部行波和水平流三种对流斑图。在保持相对瑞利数r不变,水平来流雷诺数Re逐渐增大的情况下,可以得到均匀行波转变到局部行波的水平来流临界雷诺数Re,即局部行波存在的下临界雷诺数Rel局部行波转变到水平流的水平来流临界雷诺数Re,即局部行波存在的上临界雷诺数尺吃。通过改变相对瑞利数r发现了不同的水平来流临界雷诺数Rel,Reu。发现水平来流临界雷诺数随相对瑞利数r增大而增大:并给出了水平来流临界雷诺数Rel,Reu与相对瑞利数的函数关系式。同时对局部行波的结构进行了分析,可得局部行波的宽度随水平来流雷诺数的增大而减小。 展开更多
关键词 RAYLEIGH-BENARD对流 行波 局部行波 临界雷诺数
混合流体局部行波对流斑图选择的初值依赖性
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作者 宁利中 吴昊 +3 位作者 宁碧波 袁喆 田伟利 宁景昊 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期445-449,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 初值依赖性 局部行波 多重稳定性 数值模拟 混合流体
具有水平流动的Rayleigh-Benard对流斑图 被引量:2
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作者 宁利中 王永起 +2 位作者 周洋 李开继 胡彪 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2016年第3期551-558,共8页
本文利用数值模拟,探讨了普朗特数Pr=0.0272时有水平流动的Rayleigh-Benard对流结构.当水平流动强度Re=0时,发现定常对流的多重稳定性.当Re ≠0时,Rayleigh-Benard(RB)对流中存在三种对流斑图.它们的出现依赖于水平流动强度Re和相对... 本文利用数值模拟,探讨了普朗特数Pr=0.0272时有水平流动的Rayleigh-Benard对流结构.当水平流动强度Re=0时,发现定常对流的多重稳定性.当Re ≠0时,Rayleigh-Benard(RB)对流中存在三种对流斑图.它们的出现依赖于水平流动强度Re和相对瑞利数r.与Pr=6.99相比,在Pr=0.0272时的行波具有不同的动力学特性. 展开更多
关键词 RAYLEIGH-BENARD对流 行波 局部行波 低普朗特数 波数
Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区和成长 预览 被引量:6
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作者 宁利中 胡彪 +1 位作者 宁碧波 田伟利 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期217-224,共8页
采用SIMPLE算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,研究了Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区、成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响.结果表明,上下临界雷诺数Reu,Rel将流动分成三个区域,即行波区、局部... 采用SIMPLE算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,研究了Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区、成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响.结果表明,上下临界雷诺数Reu,Rel将流动分成三个区域,即行波区、局部行波区、水平流区.Reu和Rel随着相对瑞利数r的增大而增大.在对流斑图的成长阶段,三种斑图随时间的成长过程是不同的,但对流圈都是从下游区开始成长;特征物理量随着时间的变化也是不同的,行波对流和局部行波对流的最大垂直流速wmax和努塞尔数Nu经过指数增长阶段后进入周期变化的稳定阶段;水平流斑图的w(max)和Nu经过缓慢增长后又缓慢降到稳定值.三种斑图的w(max)和Nu随雷诺数Re增大而减小,不同斑图区域有不同的变化规律.本文给出了Reu和Rel随r的变化关系式及不同斑图的w(max)和Nu随着Re的变化关系式. 展开更多
关键词 Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动 行波 局部行波 斑图的成长
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两种不同结构的混合流体局部行波对流斑图 被引量:10
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作者 宁利中 王永起 +2 位作者 袁喆 李开继 胡彪 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期872-880,共9页
通过流体力学基本方程组的二维数值模拟,探讨了长高比Г=20的矩形腔体中有较强Soret效应的混合流体对流中的局部行波的形成及含有缺陷的局部行波的动力学特性.当分离比ψ=-0.60时,在分叉曲线的鞍结分叉点附近相对Rayleigh数为r=1.926-2.... 通过流体力学基本方程组的二维数值模拟,探讨了长高比Г=20的矩形腔体中有较强Soret效应的混合流体对流中的局部行波的形成及含有缺陷的局部行波的动力学特性.当分离比ψ=-0.60时,在分叉曲线的鞍结分叉点附近相对Rayleigh数为r=1.926-2.074的范围内,出现了无缺陷局部行波.然后,随r逐渐增加,系统由无缺陷局部行波过渡到含有缺陷的局部行波并在r=2.075-2.224的范围内形成稳定的含有缺陷的局部行波.局部行波对流的宽度随r增加而增加,并在r=2.075处随着对流斑图的转变突然加宽.再随r增加,含有缺陷的局部行波失去稳定,对流控制整个腔体并演化成有缺陷的行波.有缺陷的局部行波是我们发现的新型对流结构.有缺陷的局部行波的形成依赖于局部行波的对流宽度.在具有缺陷的局部行波存在范围内,这种缺陷出现的周期随r增大而增加. 展开更多
关键词 混合流体 局部行波 对流 缺陷 斑图
周期加热的Rayleigh-Benard对流时空结构 被引量:7
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作者 宁利中 李开继 +2 位作者 周洋 王永起 胡彪 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2015年第3期485-492,共8页
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=6.99时矩形渠槽周期加热对Rayleigh-Benard对流时空结构的影响.当水平流动强度Re=0时,发现稳定的由周期加热引起的局部定常对流.当Re比较小时,对流滚动抑制水平流动,获得了由周... 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=6.99时矩形渠槽周期加热对Rayleigh-Benard对流时空结构的影响.当水平流动强度Re=0时,发现稳定的由周期加热引起的局部定常对流.当Re比较小时,对流滚动抑制水平流动,获得了由周期加热引起的局部行波对流.当水平流动强度比较大时,由于周期加热与水平流动相互作用,水平流动抑制部分对流滚动,导致对流区域上游附近出现传导区域,对流区域减小,从而形成一种新的局部行波对流结构.并进一步讨论了Rayleigh-Benard对流时空结构的动力学特性. 展开更多
关键词 RAYLEIGH-BENARD对流 周期加热 时空结构 局部行波 动力学
水平流动作用下的纯流体Rayleigh-Benard对流时空结构 被引量:3
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作者 宁利中 李开继 +2 位作者 周洋 胡彪 王永起 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期699-705,共7页
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=1.0时矩形渠槽中水平流动作用下的纯流体Rayleigh-Benard对流时空结构的影响,并与Pr=6.99时的结果进行了比较。结果表明:当水平流动雷诺数Re=0时,定常对流的波数随着瑞利数的... 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=1.0时矩形渠槽中水平流动作用下的纯流体Rayleigh-Benard对流时空结构的影响,并与Pr=6.99时的结果进行了比较。结果表明:当水平流动雷诺数Re=0时,定常对流的波数随着瑞利数的增加而变大;对于相对瑞利数r=3.0的情况,当Re〈40时,获得了行波对流结构,当40≤Re≤75时,出现了局部行波对流结构;在局部行波对流存在的范围内,随着雷诺数的增加或瑞利数的减小,局部行波对流的存在宽度减小;当Pr从6.99减小到1.0时,局部行波对流的Re依赖范围将由9≤Re≤18变成40≤Re≤75。 展开更多
关键词 RAYLEIGH-BENARD对流 时空结构 局部行波 动力学 波数
Poiseuille-Rayleigh-Benard流动中的局部行波对流 被引量:15
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作者 宁利中 周洋 +3 位作者 王思怡 李国栋 张淑芸 周倩 《水动力学研究与进展:A辑》 CSCD 北大核心 2010年第3期299-306,共8页
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... 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。 展开更多
关键词 Poiseuille-Rayleigh-Benard流动 局部行波 动力学 斑图
沿混合流体对流分叉曲线上部分支行波斑图的演化 被引量:34
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作者 宁利中 余荔 +1 位作者 袁拮 周洋 《中国科学:G辑》 CSCD 北大核心 2009年第5期746-751,共6页
通过流体力学基本方程组的数值模拟,探讨了矩形腔体中具有Soret效应的混合流体行波对流的分叉特性,给出了分叉曲线图.沿着分叉曲线的上部分支,随着相对瑞利数的增加,观察到了6种行波对流斑图.它们是局部行波对流斑图、具有缺陷的行波对... 通过流体力学基本方程组的数值模拟,探讨了矩形腔体中具有Soret效应的混合流体行波对流的分叉特性,给出了分叉曲线图.沿着分叉曲线的上部分支,随着相对瑞利数的增加,观察到了6种行波对流斑图.它们是局部行波对流斑图、具有缺陷的行波对流斑图、缺陷源水平运动的对传波对流斑图、行波对流斑图、摆动行波对流斑图和定常对流斑图.并讨论了它们的动力学特性. 展开更多
关键词 局部行波 缺陷 对传波 行波 摆动行波 Soret效应 对流斑图
双局部行波斑图的形成与时空结构 预览
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作者 齐昕 宁利中 +1 位作者 余荔 刘嘉夫 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期110-114,共5页
在大长高比Γ=30,弱分离比ψ=-0.20参数下,通过二维流体力学基本方程组模拟了混合流体Rayleigh-Benard对流运动。通过变化相对瑞利数r,在对流分叉曲线鞍结点处得到了双局部行波,分析了双局部行波斑图的形成过程及时空结构,讨论了其动力... 在大长高比Γ=30,弱分离比ψ=-0.20参数下,通过二维流体力学基本方程组模拟了混合流体Rayleigh-Benard对流运动。通过变化相对瑞利数r,在对流分叉曲线鞍结点处得到了双局部行波,分析了双局部行波斑图的形成过程及时空结构,讨论了其动力学特性。 展开更多
关键词 混合流体 RAYLEIGH-BENARD对流 行波 局部行波 时空结构
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A PERIODICALLY LOCALIZED TRAVELING WAVE STATE OF BINARY FLUID CONVECTION WITH HORIZONTAL FLOWS 预览 被引量:11
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作者 NING Li-zhong QI Xin +1 位作者 HARADA Yoshifumi YAHATA Hideo 《水动力学研究与进展:英文版》 SCIE EI CSCD 2006年第2期 199-205,共7页
在这篇论文,在有水平流动的一条矩形的隧道的传送对流结构为方面比率Γ _ x = 被学习 12 并且分离比率ψ =-0.11。Oursimulations 是由用简单方法解决水动力学方程的 preformed。在有水平流动的二进制液体传送对流的系统,一个周期性... 在这篇论文,在有水平流动的一条矩形的隧道的传送对流结构为方面比率Γ _ x = 被学习 12 并且分离比率ψ =-0.11。Oursimulations 是由用简单方法解决水动力学方程的 preformed。在有水平流动的二进制液体传送对流的系统,一个周期性地局部性的旅行波浪(PLTW ) 状态被发现。它与时间周期性地在二进制液体混合物,而是这个区域和传送对流变化的波浪数字有类似的行为到古典 Rayleigh-Benard 传送对流。PLTW 的 Theinstability 取决于瑞利数字 r 和原谅的水平流动 Re 的紧张ψ。因此,从在水平流动和繁殖 thecounter 波浪之间的比赛的 PLTW 传送对流结果接近传送对流的发作。 展开更多
关键词 对流 水平流 周期性 局部行波
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