【摘 要】
:
在电极之间施加电势差,非等温液体将会受到库仑力和热浮升力作用,引起流体流动和热量传递,这就是电热对流(Electro-Thermo-Convection,ETC)。该问题将电、热与对流效应相耦合,
论文部分内容阅读
在电极之间施加电势差,非等温液体将会受到库仑力和热浮升力作用,引起流体流动和热量传递,这就是电热对流(Electro-Thermo-Convection,ETC)。该问题将电、热与对流效应相耦合,可以有效地实现对流动及传热的控制,这是很多工业部门亟待解决的问题,也是本文研究的意义所在。电荷注入和分解‐结合是介电液体中两种主要的自由电荷生成机制。这两种电荷产生机制在实际物理过程中是同时存在的,但在不同的电场强度下存在主次关系,即:当电场强度较高时,电荷注入机制起主导作用;当电场强度较低时,分解‐结合机制起主导作用。本文对分解‐结合机制下的电热对流进行研究。格子Boltzmann方法(Lattice Boltzmann method,LBM)具有编程简单、适合复杂形状、易实现并行计算等特点,特别适合用于处理多物理场耦合问题。本文采用LBM对分解-结合机制下的电热对流问题进行模拟和分析。首先将控制方程进行无量纲处理,并列出相关的无量纲参数。然后,对各个物理场分别建立格子Boltzmann模型。之后,对平行平板和方腔-圆两种电极结构中的电热对流问题进行LBM模拟。LBM模拟得到的纯自然对流和纯电对流的结果与文献结果进行比较,验证LBM模型和程序的正确性。然后分析不同工况下的电热对流,重点考察电对流强化传热的机理。结果表明:电瑞利数T增大使得流动强度大大增强,从而明显地提高传热效率;解离参数W0与解离层厚度有关,进而改变流动模式,影响热量传递。重点分析了解离层(Dissociation Layer,DSL)效应:W0的增大引起了DSL效应的减弱和体(bulk)效应的增强,此过程中发生流场的转变,进而引起传热效果的变化。此外,在方腔-圆模型中还研究了几何参数对强化传热的影响。结果表明,偏移量和半径边长比的适当增大强化了电对流作用,传热效果得到显著增强,内电极向正下方偏移更有利于传热过程的强化。最后,探究了不同的流体物性所带来的换热强度的改变。本文采用LBM对两种典型电极结构中的电热对流问题进行了模拟,重点分析了分解-结合机制下的电热对流对于流动及传热的影响,具有较高的学术研究价值,还可为相关的实际应用提供具体的指导。
其他文献
自卢卡斯批判以来,Sims提出的向量自回归模型(Vector AutoRegression,VAR)逐渐取代宏观经济联立方程模型,成为宏观经济学界一种主流分析模型。特别是VAR模型在宏观经济分析、结构推断等方面效果极好,但不可否认,其中亦存在不少缺点,比如过度参数化、没有考虑经济结构的时变特性等。过度参数化会使得估计的参数不稳定,继而结果也不稳定,而且普通的VAR模型也无法捕捉到宏观经济数据的非线
基于MMC(Modular Multilevel Converter)多端柔性直流输电系统与传统的VSC-HVDC(Voltage Source Converter High Votage DC Transmission System)相比,具有更好的可靠性、冗
光场在经典世界表现出经典特征,于此同时光场也具有量子特征,量子光场中光表现出来的特征用经典光学理论是无法解释的,我们称之为非经典特性。量子光场主要存在三种非经典效应:光子反聚束、亚泊松分布和压缩效应。压缩态光场是量子光学实验研究中的重要非经典光场,广泛应用于量子信息、量子通信、精密测量等领域。1956年的HBT实验引起了人们对压缩态的研究。1985年,美国贝尔实验室首先在实验上观察到了压缩光,他们
十倍体长穗偃麦(Th.ponticum,2n=10x=70,StStStStEeEeEbEbExEx或JJJJJJJSJSJSJS)具有耐旱、抗寒、耐盐碱、抗多种小麦病害等优良性状,是小麦遗传改良中应用最为广泛的近缘物种之一。本实验室利用长穗偃麦草与普通小麦杂交,创制了一批性状各异、特点突出的小偃麦种质系。本研究在前期工作的基础上,通过田间表型鉴定和白粉病抗性评价,在十倍体长穗偃麦草衍生后代中筛选
19世纪中前期,俄国企图将中国的新疆发展为其资本主义工业化进程中的后方市场和原料供应地。在经历了恰克图贸易的曲折发展后,俄国急需探索新的中俄贸易通道,为此俄国地理学会组织了1844年Н.И.柳比莫夫伊、塔考察,还对每届驻北京东正教使团下达秘密训令,要求其掌握中国语言文化、商业贸易信息,为打开中俄贸易的新疆市场提供必要且可靠的商贸情报。19世纪下半叶,俄国先后派遣Ч.Ч.瓦里汗诺夫赴伊宁考察,调查1
高Nb-TiAl合金在800°C的高温下具备较高的强度、较好的抗蠕变性、耐腐蚀性和较低的比重等优点,随着科技的快速发展,高Nb-TiAl合金在高温材料方向发展迅速并且应用于飞机发动机及汽车排气阀等诸多领域,近些年来科研人员发现高Nb-TiAl合金在服役温度区间会析出ω_o相。目前结合Ti-Al-Nb合金优化的垂直截面计算相图和实验分析,对ω_o相以及O相的析出过程和相转变路径的研究鲜有报道,当Al
随着工业的快速发展,能源需求急剧增加。我国主要能源-煤炭资源的开采与利用剧增,产生了大量煤炭废弃物,约占我国工业固废年排放量的1/4,成为我国排量最大的固废之一。新疆煤炭储量约占全国的40%,伴生的煤炭废弃物产量巨大。煤炭废弃物的安全处置,对实现资源化利用具有重要的现实意义。本论文主要研究内容如下:不同碳源仿生制取腐植酸。针对各类废弃物:风化煤、煤炭、煤矸石和油泥,采用一条通用的资源化利用路线,有
为了满足现代化工业生产对高速、高性能电机的需求,一种集磁轴承和传统异步电机优势于一体的无轴承异步电机(A Bearingless Induction Motor,BIM)应运而生。其能满足在洁净环
背景:慢性炎症与肝癌发生密切相关。乳酸作为能量物质和信号分子广泛参与肿瘤发生和免疫调节。一方面,乳酸可为肿瘤发生发展提供能量;另一方面,其可调节免疫细胞功能向有利于疾病进展的方向转化,进而加重病理进程。二乙基亚硝胺(Diethylnirtosamine,DEN)是一类含亚硝胺类物质,可对肝脏造成毒性,其致病过程依次经历肝毒性损伤、肝纤维化、肝硬化并最终导致肝癌发生。我们课题组对DEN诱导小鼠肝损伤
国以农为本,农以种为先。种子是重要的农业生产资料,而种子活力则是衡量种子播种质量的重要指标之一。高活力种子发芽迅速、出苗整齐、抗逆性强、产量高,对农业生产具有重要价值。本团队研究表明,种子中贮藏蛋白绝对含量对种子活力至关重要,但哪类或哪种贮藏蛋白对种子活力影响最大还有待进一步研究。本研究以玉米种子为材料,探索种胚贮藏蛋白对种子活力的影响,主要结果如下:1.籽粒组成及成分与种子活力的相关性全种子暗发