热泳和Brown运动对太阳能辐射下热分层纳米流体边界层流动的影响

在太阳辐射下的纳米流体中,数值地研究竖向延伸壁面具有可变流条件时的层流运动.使用的纳米流体模型为,在热分层中综合考虑了Brown运动和热泳的影响.应用一个特殊形式的Lie群变换,即缩放群变换,得到相应边值问题的对称群.对平移对称群得到一个精确解,对缩放对称群得到数值解.数值解依赖于Lewis数、Brown运动参数、热分层参数和热泳参数.得到结论:上述参数明显地影响着流场、温度和纳米粒子体积率的分布.显示出纳米流体提高了基流体热传导率和对流的热交换性能,基流体中的纳米粒子还具有改善液体辐射性能的作用,直接提高了太阳能集热器的吸热效率.

不同流条件下随温度变化的流体黏性和热泳微粒沉积对自由传热传质作用的Lie群分析

研究二维稳定不可压缩流体在竖向延伸平面上的流动.流体黏性假设为与温度相关的线性函数.对控制方程进行伸缩群变换,由于变换参数之间的关系让方程解保持不变.在找到3个绝对不变量后,推导对应动量方程的一个三阶一般微分方程和两个对应能量方程和扩散方程的二阶一般微分方程.求出具有边界条件方程的数值解,发现随着平面延伸距离增加,随温度变化的流体黏性降低让流速变慢.在平面的某个特定点处,随着黏性减少流速变慢但温度增加.热泳微粒沉积在浓度边界层起着关键作用.最后对计算结果进行讨论并给出图例.

化学反应时混合对流传热传质磁流体流经多孔楔形体粘度变化及热分层影响的数值研究

在磁流体力学中,当粘滞不可压缩传热传质混合对流的导电流体,流经多孔楔形体且伴有化学反应时,对其粘度变化及热分层影响进行了分析.将楔形体壁面埋入均匀的非Darcy多孔介质中,壁面具有吸入或抽出流体的功能.通过相似变换,将边界层的控制方程写为无量纲形式.使用有限差分法,对变换后耦合的非线性常微分方程进行数值解.对无量纲参数的不同值进行数值计算时,略去三阶以上的高阶差分.图形形式给出的结果表明,这些参数对流场及其它物理量都有重要影响.与已知文献的结果比较表明,它们高度地一致.

伴有化学反应的磁流体传热传质混合对流流经吸入/喷出多孔楔形体时的局部非相似解

研究伴有化学反应的流经多孔楔形体的,传热传质磁流体的自由、受迫和混合对流.使用结合打靶法的Runge-Kutta-Gill方法,和直到3阶截断误差的局部非相似法,将偏微分的控制方程简化为9个常微分方程.通过Falkner-Skan变换,将边界层控制方程表示为无量纲形式.由于楔形体壁面的吸入/喷出,以及可变的壁面温度和浮力的影响,使得流场呈局部非相似性.就一些特定的无量纲参变数,给出具有3阶截断误差的数值计算.图形显示可变壁面温度和浓度条件下,伴有化学反应时磁场强度对无量纲速度、温度和浓度分布的影响.

纳米流体流经热分层线性多孔伸展平面时的MHD自然对流及其Lie对称群变换

就不可压缩粘性纳米流体,流经半无限垂直伸展平面并计及热分层时,研究该流体的MHD自然对流和热交换.通过特定形式的Lie对称群变换,即单参数群变换,将所考虑问题的偏微分控制方程变换为常微分方程组.然后,使用基于打靶法的Runge Kutta Gill法进行数值求解.最后得到结论:流场、温度和纳米颗粒体积率受热分层和磁场的影响很显著.