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《四川大学》 2003年
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倾斜平面上传热传质复合自然对流的数值研究

刘元  
【摘要】: 热及物质扩散引起的传热传质复合自然对流常见于自然界和蒸发、干燥等工业过程,涉及到航空、水利、机械、化工、海洋、气象等诸多领域,其流体力学和传质传热特性一直是人们研究的重点。 本文采用数值计算方法研究了倾斜平面上的传热传质复合自然对流,求解了动量、能量及质量的完整方程,考察了热质扩散共存时倾斜平面上的流动和传热特性,着重分析了热浮力及物质扩散浮力之比B和倾斜角度θ对流体流动和传热传质特性的影响。研究结果表明: 倾斜角度一定,当热浮力与物质扩散浮力共存且二浮力之比B从较高正值变化到较高负值时,流体速度和热质传递速度从高逐渐变低并出现最小值,此后随着向下浮力的增大,流体向下流动且随|B|的增大而加速,热质传递速率随|B|的增大而重新增大。流体速度和热质传递速度出现最小值时即Nusselt数和Sherwood数为最小值时的浮力比为B_(min),它是普朗特数和施米特数之比Pr/Sc的函数,随Pr/Sc的增大而增大。当0<Pr/Sc<2时,B_(min)变化最为剧烈。Pr/Sc=1时,Nu和Sh相等,此时B_(min)=-1。 当浮力比B的值一定时,流体热质传递速率随着倾斜角度θ的减小而降低,Nusselt数和Sherwood数随之降低。B_(min)的值则随倾斜角度θ的减小而增大。当θ>60°时,倾斜角度的变化对传热传质的影响减小。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TQ021

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