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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 203 毫秒
1.
封闭圆内开缝圆自然对流的非线性特性研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文通过数值计算对封闭圆内开缝圆自然对流的非线性特性进行了研究。数值计算以整个流场为计算区域,采用非稳态数学模型和具有QUICK差分格式的SIMPLE算法。计算结果表明,在不同参数下流动和换热存在稳态定常解、周期性振荡解、拟周期性振荡解和非周期性振荡解。稳态定常解的相图是一个点;周期性振荡解的相图是一个极限环,对应功率谱含一个基频及其谐波;拟周期性振荡解的相图为环面,对应功率谱含两个不相关的频率及它们的线性组合频率;非周期性振荡解的功率谱为无规则的宽带连续谱。  相似文献   

2.
横掠管束周期性充分发展对流换热的混沌分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
本文利用混沌理论分析了横掠管束周期性充分发展对流换热的非稳定性问题,即通过速度U的时间序列的重构相空间计算出关联维数D2,并通过时间序列分析了该非线性动力系统的功率谱特性。分析结果表明,本文所研究的横掠管束周期性充分发展对流换热系统在所给出的控制参数Re=937.7下出现的非稳定性问题属于混沌现象。系统的整体状态可用奇怪吸引子来描述,当延迟时间选择为5,该时间序列的重构相空间的嵌入维数增至5时,该吸引子的分维数趋于定值1.63。  相似文献   

3.
郭亚丽  徐鹤函  沈胜强  魏兰 《物理学报》2013,62(14):144704-144704
利用格 子 Boltzmann方法模拟矩形腔内纳米流体Rayleigh-Benard对流, 得到温度场和流线分布, 比较分析不同Ra数、体积分数、粒径下纳米流体对流换热的变化情况. 结果表明: 在相同的Ra 数和体积分数下, 纳米流体的对流换热随着粒径的增大而减弱; 在相同的Ra数和粒径下, 纳米流体的对流换热随着体积分数增大而增强. 关键词: 纳米流体 Raleigh-Benard 多相流 格子Boltzmann方法  相似文献   

4.
水平板自然对流换热的非线性特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用SIMPLE算法,QUICK差分方案,对封闭方腔内水平板自然对流换热进行了数值模拟.数值结果显示,低Ra数时流动和换热处于稳态,当Rayleigh数超过某一临界值时,流动和换热就会发生非稳态振荡,此时流动和换热表现出非对称性.对不同Rayleigh数,流动和换热通过单周期分岔从稳态过渡到非稳态,并通过倍周期分岔过渡到混沌.在混沌区,仍然会出现周期性窗口,并且数值结果与初始条件有关.  相似文献   

5.
一两维平面映射系统奇怪动力学行为   总被引:5,自引:1,他引:4       下载免费PDF全文
何岱海  徐健学  陈永红 《物理学报》1999,48(9):1611-1617
通过对一平面二维映射系统非线性动力学行为的分析,发现该系统状态随参数变化,经过稳定焦点、极限环(不变环)、倍周期分岔、收缩到低维流形上的混沌吸引子(具有一个正Lyapunov指数)、最后到在有界区域弥散开来的混沌吸引子(具有两个正Lyapunov指数)的过程.通过对该系统不动点的分析揭示了吸引子的吸引域边界结构,即不稳定第二类结点与不稳定偶数周期点在吸引域边界上的相间排列. 关键词:  相似文献   

6.
解岩  欧阳洁  周文  任朝倩 《计算物理》2013,30(3):337-345
用非结构网格有限体积法求解自然对流换热时,传统的对流项离散格式难以兼顾数值精度与计算效率,我们发展了一种耦合高精度格式的延迟修正方法,用于对流项的离散.高Re数下方腔驱动流数值计算验证了该方法具有较高的计算精度和较好的稳定性.Boussinesq流体的自然对流换热数值模拟,表明该方法能有效克服高Ra数时数值计算发散,可准确捕捉自然对流换热问题中不同偏心率下的等温线和流线分布特征.  相似文献   

7.
为研究不连续冷源边界对内置发热体多孔介质方腔内传热及流动的影响,采用格子Boltzmann方法对REV尺度下多孔介质方腔内的自然对流进行计算,并研究瑞利数(Ra)、达西数(Da)、孔隙度对多孔介质方腔内传热流动的影响.发现Da对方腔内的流体流型影响很大,Da为10-4时,多孔介质方腔内只有一个涡流,而Da为10-2时,方腔内有两个涡流.增大RaDa、孔隙度可以提高冷源壁面的平均努赛尔数(Nu),增强散热效果,孔隙率对平均Nu影响程度和Da的大小有关.当冷源布置在壁面上方,壁面的平均NuRa的增加剧烈变化,方腔处于高Ra条件下时,将冷源布置在边界的上方可以提高散热效果.6种布置方案中Case 6的散热效果最好.  相似文献   

8.
底部加热的低Prandtl数流体自然对流换热的分岔   总被引:4,自引:0,他引:4  
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相似文献   

9.
孙金丛  杜鹏  李培生  张莹  李伟 《计算物理》2017,34(5):583-592
采用Boltzmann方法模拟部分热活跃边界下的多孔腔体内自然对流,探讨不同热边界布置方案、孔隙度、Da数及Ra数对其流动传热的影响.数值计算表明:Da=10-4时,腔体内中央出现一个循环流模式,只在Ra数很大时孔隙度才对传热有影响; Da=10-2时,腔体内出现两个循环流,在Ra数很小时孔隙度对传热产生强烈的的影响.热活跃边界位置影响腔体内流体对流传热的强度,加热边界布置在底部、而冷却边界布置在顶部(Bottom-Top布置方式),对多孔腔体内对流传热最有利,优于全热边界布置方式的传热效果.  相似文献   

10.
郝建红  丁武 《物理学报》2004,53(4):1136-1144
用自洽方程模拟了波-粒相互作用过程中的电子混沌行为.结果表明:随着电流的增大,电子在相空间的运动轨道将变得混沌,混沌轨道受失谐量的影响.在时间上,电子混沌比场的极限环和混沌振荡出现要早.与场出现极限环振荡的电流阈值相比,出现电子混沌的电流阈值要小;在场呈极限环状态的“软”非线性区域,电子的混沌轨道占据大部分相空间;而在场混沌的“硬”非线性区域,混沌轨道则弥漫在整个相空间.当电流一定时,电子的混沌运动图样是不变的;在一定的电流范围内, 场的极限环和混沌振荡特征是确定的, 但它们的输出功率是不确定的. 关键词: 行波管放大器 电子混沌 相空间轨道 非线性相互作用  相似文献   

11.
《中国物理 B》2021,30(9):94701-094701
We report a numerical study of the Prandtl-number(Pr) effects in two-dimensional turbulent Rayleigh-Benard convection.The simulations were conducted in a square box over the Pr range from 0.25 to 100 and over the Rayleigh number(Ra) range from 107 to 1010.We find that both the strength and the stability of the large-scale flow decrease with the increasing of Pr,and the flow pattern becomes plume-dominated at high Pr.The evolution in flow pattern is quantified by the Reynolds number(Re),with the Ra and the Pr scaling exponents varying from 0.54 to 0.67 and-0.87 to-0.93,respectively.It is further found that the non-dimensional heat flux at small Ra diverges strongly for different Pr,but their difference becomes marginal as Ra increases.For the thermal boundary layer,the spatially averaged thicknesses for all the Pr numbers can be described by δ_θ~Ra~(-0.30) approximately,but the local values vary a lot for different Pr,which become more uniform with Pr increasing.  相似文献   

12.
何鹏  包芸 《计算物理》2019,36(5):542-550
采用并行直接数值模拟(PDM-DNS)计算无滑移和滑移边界二维Rayleigh-Bénard热对流.与无滑移边界形成的随机羽流运动的湍流热对流不同,滑移边界热对流最终形成湍流特征消失,且温度仅分布于四壁的一个大尺度环流的流动形态.平均场近底板的温度分布特性,无滑移边界逐渐变化而滑移边界出现过冲现象.宽高比Γ=1时,Nusselt数(Nu)随Rayleigh数(Ra)的变化具有相同标度指数,Nu~Ra0.3.滑移边界热对流具有传热增强作用.滑移边界热对流Nu随Γ变化明显,并分为两个阶段,在Γ=0.5时出现Numax≈250,是无滑移边界热流Nu的5倍.  相似文献   

13.
唐古月  娄钦  李凌 《计算物理》2020,37(3):263-276
采用格子Boltzmann方法对可变形腔体内自然对流问题进行数值研究,给出平均努赛尔数的经验关系式.腔体左壁加热长度分为左壁面的整个区域(H)和左壁面的中间区域(0.5H)两种情况,右壁向外界环境开放,上下边界绝热且可以上下移动,以此调节右出口尺寸.主要研究瑞利数(104Ra ≤ 106),右出口尺寸(1.0HL ≤ 2.0H),左壁加热尺寸(Lh=0.5HLh=H)对腔体内等温线、流线、局部努塞尔数和平均努赛尔数的影响.结果表明:腔体内换热随着瑞利数的增大越来越强烈,表现为椭圆形准静止区域更加靠近上绝热壁,且热分层厚度逐渐变小,平均努赛尔数增加.而右出口尺寸的增加,对于两种加热尺寸下腔内的换热效果有不同程度影响,其中与加热尺寸为左壁面的全部区域Lh=H相比,加热尺寸为左壁面的中间情况Lh=0.5H时,右侧开口尺寸的增加对换热效果的影响不显著.此外,左壁加热尺寸为0.5H时显示出比加热尺寸为H时更高的平均传热效率.最后,针对不同的加热尺寸,提出加热面平均努赛尔数与Ra数及右壁面开口尺寸L*之间函数关系的经验预测,拟合效果满足工程实践与设计需要.  相似文献   

14.
The response of an elastically mounted wing that is free to plunge and pitch, supported by nonlinear translational and torsional springs, and interacting with an incoming stream is analyzed. A tightly coupled model of the wing flow interaction is developed. A three-dimensional code based on the unsteady vortex lattice method is used for the prediction of the unsteady aerodynamic loads. The response of the wing shows a sequence of static and dynamic bifurcations and chaotic motions when increasing the flow speed. Pairs of stable solutions are observed over the different response regimes. The effects of the gust and structural nonlinearity on the wing's response are also investigated. The results show that gust may lead to jumps between the pairs of solutions for static and dynamic equilibrium responses without impacting the boundaries of the different response regimes. As for the effect of the structural nonlinearity, increasing the nonlinear coefficient of the stiffness of the torsional spring yields lower static deflections and amplitudes of the limit cycle oscillations.  相似文献   

15.
宁利中  胡彪  宁碧波  田伟利 《物理学报》2016,65(21):214401-214401
采用SIMPLE算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟,研究了Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区、成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响.结果表明,上下临界雷诺数Re_u,Re_l将流动分成三个区域,即行波区、局部行波区、水平流区.Re_u和Re_l随着相对瑞利数r的增大而增大.在对流斑图的成长阶段,三种斑图随时间的成长过程是不同的,但对流圈都是从下游区开始成长;特征物理量随着时间的变化也是不同的,行波对流和局部行波对流的最大垂直流速wmax和努塞尔数Nu经过指数增长阶段后进入周期变化的稳定阶段;水平流斑图的w_(max)和Nu经过缓慢增长后又缓慢降到稳定值.三种斑图的w_(max)和Nu随雷诺数Re增大而减小,不同斑图区域有不同的变化规律.本文给出了Re_u和Re_l随r的变化关系式及不同斑图的w_(max)和Nu随着Re的变化关系式.  相似文献   

16.
赵德敏  张琪昌 《中国物理 B》2010,19(3):30518-030518
The dynamics character of a two degree-of-freedom aeroelastic airfoil with combined freeplay and cubic stiffness nonlinearities in pitch submitted to supersonic and hypersonic flow has been gaining significant attention. The Poincaré mapping method and Floquet theory are adopted to analyse the limit cycle oscillation flutter and chaotic motion of this system. The result shows that the limit cycle oscillation flutter can be accurately predicted by the Floquet multiplier. The phase trajectories of both the pitch and plunge motion are obtained and the results show that the plunge motion is much more complex than the pitch motion. It is also proved that initial conditions have important influences on the dynamics character of the airfoil system. In a certain range of airspeed and with the same system parameters, the stable limit cycle oscillation, chaotic and multi-periodic motions can be detected under different initial conditions. The figure of the Poincaré section also approves the previous conclusion.  相似文献   

17.
In this paper,we introduce a new two-dimensional nonlinear oscillator with an infinite number of coexisting limit cycles.These limit cycles form a layer-by-layer structure which is very unusual.Forty percent of these limit cycles are self-excited attractors while sixty percent of them are hidden attractors.Changing this new system to its forced version,we introduce a new chaotic system with an infinite number of coexisting strange attractors.We implement this system through field programmable gate arrays.  相似文献   

18.
We investigate the energy transfer between various Fourier modes in a low-dimensional model for thermal convection. We have used the formalism of mode-to-mode energy transfer rate in our calculation. The evolution equations derived using this scheme is the same as those derived using the hydrodynamical equations for thermal convection in Boussinesq fluids. Numerical and analytical studies of this model show that convective rolls appear as the Rayleigh number R is raised above its critical value R c. Further increase of Rayleigh number generates rolls in the perpendicular directions as well, and we obtain a dynamic asymmetric square pattern. This pattern is due to Hopf bifurcation. There are two sets of limit cycles corresponding to the two competing asymmetric square patterns. When the Rayleigh number is increased further, the limit cycles become unstable simultaneously, and chaotic motion sets in. The onset of chaos is via intermittent route. The trajectories wander for quite a long time almost periodically before jumping irregularly to one of the two ghost limit cycles.  相似文献   

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