底部加热的低Prandtl数流体自然对流换热的分岔

本文用具有QUICK方案的SIMPLE算法对底部加热的低Prandtl数流体自然对流换热进行了数值计算,研究了这种流动与换热问题数值解的分岔问题。计算发现,在2200<Ra<5000区间数值解不唯一。当Ra≤2200时,流动和换热是稳态的和唯一的,最终的流场是稳定的4涡型流场。当Ra≥5000时,流动和换热是非稳态的,流场分别有5涡型的和4涡型的两种, 5涡型流场能够长期稳定地存在,但4涡型流场不会长期存在,当有足够的时间积累,会突然转变为5涡型流场。

低Prandtl数水平流体层自然对流的振荡和分歧

本文用具有QUICK方案的有限差分法对底部加热的低Prandtl数水平流体层自然对流换热进行了数值计算，研究了这种问题中存在的振荡和分歧问题。结果显示，在Ra的一定取值区间，有4涡型流场和5涡型流场两个解的分支。但在这个区间以外，最终的结果没有出现分歧。在所发现的两个解的分支中，问题由稳态转变为非稳态的临界Racr是不同的。

环形浅液池内低Prandtl数流体超临界热毛细对流演化

为研究低Prandtl数(Pr)流体热毛细对流演化过程,对环形浅液池内Pr=0.011的流体热毛细对流进行三维数值模拟.研究发现:当Marangoni数较小时,流动为轴对称稳态流动;当Marangoni数超过某一临界值后,流动失稳并转变为热流体波,其波数随Marangoni数增加而减小,而波动主频增大;随着Marangoni数增加,流动加强,沿周向运动的热流体波演变为沿径向运动的径向波,其波数大大减小;当Marangoni数继续增加时,波动频谱曲线噪声增加,呈广谱特性.因此,在计算范围内热毛细对流的演化过程为:轴对称稳态流动-热流体波-单周期径向波-多周期三维振荡流动.