双扩散对流条件下圆柱容器内温度场和浓度场分层现象

【摘要】 对圆柱容器内的双扩散对流进行了数值模拟,结果给出了在双扩散对流情况下温度场和浓度场非水平分层的新特征:在分层阶段,温度场竖直壁面附近的等温线高于中心轴处,浓度场则是中心轴附近的浓度等值线较高.通过与由热浮升力和溶质浮升力单独引起的自然对流产生的分层现象进行对比,阐述了产生这一非水平分层特征的机理.同时进一步探讨分析了Le数以及浮升力比N等物性参数对这种温度场和浓度场非水平分层的影响.结果表明,随着Le数的增大(Le=1~15),一方面浓度场分层所涉及的区域越来越小,另一方面在Le数较小的时候,温度场的非水平度有所增加,当Le数增大到一定程度后,温度场的分层在容器上部有趋于水平的趋势;当浮升力比N增大时(N=0~2),浓度场的非水平分层逐渐趋于水平;温度场的非水平分层则进一步加剧.更多还原