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毛细力比对环形液池内耦合热-溶质对流的影响被引量：1: 2014年; 为了了解毛细力比R_σ对耦合热溶质毛细对流的影响,对深宽比为0.15的环形浅液池内双组分溶液耦合热-溶质毛细对流进行了三维数值模拟。液池内、外壁分别维持恒定温度和浓度,工质为甲苯/正己烷混合溶液,Prandtl数为5.54,Lewis数为25.8。结果表明,当热毛细Reynolds(ReT)数较小时,耦合热-溶质毛细对流为三维稳态流动,当ReT数超过临界值后,流动将转变为三维周期性振荡流动;在计算范围内(-1≤R_σ≤0),随着毛细力比的增加,流动失稳的临界Re_T数会逐渐减小。; 陈捷超李友荣于佳佳; 关键词：环形液池数值模拟

环形液池内耦合热-溶质毛细对流转变过程的二维数值模拟被引量：1: 2012年; 为了解环形液池内耦合热-溶质毛细对流的转变特征,建立了环形液池内的耦合热-溶质毛细对流的物理数学模型,采用有限容积法进行二维数值模拟,得到了环形液池内耦合热-溶质毛细对流失稳的临界条件,并对耦合热-溶质毛细对流失稳机理进行了分析。结果表明:环形液池内流态从稳态到非稳态的转变为霍普夫分岔;随着深宽比、半径比和普朗特数的增加,流动更容易失稳;当刘易斯数大于1时,临界毛细雷诺数随着刘易斯数的增大而减小,流动失稳是由于溶质Marangoni效应的主导作用和流动的惯性共同作用的结果;而当刘易斯数小于1时,随着刘易斯数的增大,临界毛细雷诺数增大,流动失稳则是由于热Marangoni效应的主导作用和流动的惯性共同作用的结果。; 唐经文周永利龚振兴李友荣; 关键词：环形液池数值模拟

Steady thermal-solutal capillary convection in a shallow annular pool with the radial temperature and concentration gradients被引量：1: 2012年; Using asymptotical analysis,we investigate the characteristics of the coupled thermal and solutal capillary convection with the radial temperature and solute concentration gradients in a shallow annular pool with the free surface.The pool is heated from the outer cylinder with high solutal concentration and cooled at the inner cylinder with low solutal concentration.The asymptotic solution is obtained in the core region in the limit as the aspect ratio,which is defined as the ratio of the depth to the width of the pool,goes to zero.The comparison with the previous work certifies that the asymptotic solution is right and believable.The influences of the solutal capillary force,the buoyant force,the Soret effect and the geometric parameters on the fluid flow are analyzed.; LI YouRongGONG ZhenXingWU ChunMeiWU ShuangYing; 关键词：BUOYANCY

Soret效应对环形浅池内溶液热毛细对流的影响被引量：1: 2014年; 采用三维数值模拟方法研究了Soret效应对深宽比为0.1的环形浅液池内双组分溶液热毛细对流的影响。结果表明,当热毛细Reynolds数较小时,溶液流动为二维轴对称稳态流动,相同热毛细Reynolds数下双组分溶液热毛细对流强于纯工质。由于双组分溶液中Soret效应的作用,冷壁面附近溶质浓度大于热壁面附近溶质浓度,且溶质毛细力方向与热毛细力方向一致,因此,溶液流动加强,相比纯工质更易失稳。流动失稳后,双组分溶液中呈现出热流体波与三维振荡流动并存的流动结构,且Soret效应对热流体波波数和主频有明显影响。; 于佳佳李友荣陈捷超; 关键词：数值模拟热毛细对流

旋转环形浅液池内双组分溶液耦合热-溶质毛细对流渐近解被引量：2: 2013年; 为了了解水平温度梯度作用下旋转环形浅液池内耦合热-溶质毛细对流基本特征,采用匹配渐近展开法对旋转环形浅液池内耦合热-溶质毛细对流过程进行了求解,获得了中心区域的速度、温度和浓度分布,分析了旋转、Soret效应、浮力、溶质扩散系数和液池的几何尺寸对流动结构的影响.将所得到的渐近解和文献中的已有结果进行对比,证明了所求结果的正确性;在浅液池内,耦合热-溶质毛细力对流体流动起主导作用,旋转和浮力对流动的影响较小,溶质扩散系数和几何尺寸有较明显影响;当各种耦合的驱动力作用方向相同时,流动增强;否则,流动减弱.; 龚振兴李友荣彭岚吴双应石万元; 关键词：环形浅液池渐近解

环形浅液池内双组分溶液耦合热溶质毛细对流渐近解: 2013年; 采用匹配渐近展开法求解环形浅液池内热溶质耦合毛细对流中心区域渐近解,分析Soret效应和浮力对流动的影响。结果表明,当不考虑溶质毛细力和浓度的不均匀引起的浮力作用时,该解与环形浅液池内纯工质热毛细浮力对流或热毛细对流的渐近解完全一致;在浅液池内,浮力的影响较小,耦合的热溶质毛细力对流动过程起主导作用;当各种耦合的驱动力作用方向相同时,流动加强,相反,一旦存在反向的情况,则流动必然相互削弱。; 龚振兴李友荣彭岚石万元; 关键词：环形浅液池渐近解

圆柱形腔内具有正浮力比的双组分溶液Rayleigh-Bénard对流三维数值模拟被引量：1: 2013年; 为了了解Rayleigh数和浮力比对径深比A=2的圆柱形腔内双组分溶液Rayleigh-Bénard对流特性的影响,以质量分数为10%的异丙醇水溶液为工质、在浮力比N≥0.0条件下进行了三维数值模拟。结果表明:浮力比的增大会加强系统内的流动,并有可能使系统出现新的、更加复杂的流动结构。单纯增加Rayleigh数也能使系统演变出新的流型,但新流型的出现是否使系统传热性能加强,则视新流型的结构而定。; 李炳威李友荣; 关键词：混合流体瑞利数

毛细力比为-1时环形液池内双扩散毛细对流数值模拟: 2015年; 对毛细力比为-1时环形液池内二元混合溶液的双扩散毛细对流进行了三维数值模拟,液池内、外壁维持恒定温度和浓度,工质Prandtl数为5.54,Lewis数为25.8。结果表明,当温差较小时液池内会出现二维轴对称稳态流动;随着温差的增加,流动会失稳,深宽比为0.15时流动失稳的临界热毛细Reynolds数为231.6,临界频率为10.6;流动失稳后将转变为周期性振荡流动。液池内流体的流动随深宽比的改变将分别出现周期振荡、亚临界非稳态及三维稳态等流动状态。; 陈捷超李友荣于佳佳; 关键词：环形液池数值模拟传热传质

Soret效应对具有自由表面的圆柱形浅池内双组分溶液热对流影响的实验研究被引量：1: 2015年; 为了探究Soret效应对具有自由表面的圆柱形浅液池内双组分溶液热对流过程的影响,通过实验观察了质量分数为50%的正癸烷/正己烷混合溶液在不同深宽比的液池内流动失稳后的自由表面耗散结构及液池内的温度波动.结果表明,双组分溶液流动失稳的临界热毛细Reynolds数小于纯工质的值,且其随液层深宽比的变化规律与纯工质相同.当深宽比小于0.0848时,流动失稳后在自由表面观察到热流体波,监测点处温度波动主频随热毛细Reynolds数增大而增加;当深宽比大于0.0848时,随热毛细Reynolds数的增大,流动失稳后自由表面依次呈现轮辐状、花苞状、分离-合并-分离交替变化的条纹状结构.; 于佳佳李友荣陈捷超吴春梅; 关键词：热对流

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国家自然科学基金(51176209)