电场作用下二维方腔内热对流的不稳定性和传热研究

【作者】 刘国庆； 王伯福； 卢志明；

【机构】 上海大学上海市应用数学和力学研究所；

【摘要】 本文采用有限体积法研究了电场对二维方腔内热对流失稳和演化的影响。方腔宽度与高度之比固定为1,流体普朗特数为Pr=1与Pr=10,瑞利数固定为Ra=10~5与10~6。研究发现,特定参数下存在多解现象,传热根据解所在的分支被增强或抑制。图1给出了Pr=1,Ra=10~5时努塞尔数Nu随电场强度参数T变化的分岔图。从图中可以看出T增加到一定值后同时存在单涡胞流动和双涡胞流动。单涡胞流动对应的Nu先随T增加,电场能增强传热,后随T减小,并且在T较大时Nu小于不加电场时的值,表现为抑制传热。双涡胞流动对应的Nu随着T的增加而增加。两种流动结构如图2所示。更多还原