求解温盐双扩散系统的一种高精度方法

引入边界拟合坐标系来研究温盐双扩散系统。为了提高求解的精确性 ,对流项采用四阶精度的迎风格式 ,扩散项和涡量方程的浮力项则采用四阶精度的中心差 ,因此本文的方法是高精度的方法。首先针对温度占优( Rρ=0 .32 )和盐度占优 ( Rρ=1 .6 8)的情形进行了验证性计算 ,得到了与前人一致的结果。进一步 ,本文系统给出了不同的盐度通量强度下的流动形态 ,包括对称结构 ,不对称结构 ,反转结构等 ,结果与前人的吻合。     

Cross-diffusive effects on the onset of double-diffusive convection in a horizontal saturated porous fluid layer heated and salted from above

Double-diffusive stationary and oscillatory instabilities at the marginal state in a saturated porous horizontal fluid layer heated and salted from above are investigated theoretically under the Darcy's framework for a porous medium. The contributions of Soret and Dufour coefficients are taken into account in the analysis. Linear stability analysis shows that the critical value of the Darcy-Rayleigh number depends on cross-diffusive parameters at marginally stationary convection, while the marginal state characterized by oscillatory convection does not depend on the cross-diffusion terms even if the condition and frequency of oscillatory convection depends on the cross-diffusive parameters. The critical value of the Darcy-Rayleigh number increases with increasing value of the solutal Darcy-Rayleigh number in the absence of cross-diffusive parameters. The critical Darcy-Rayleigh number decreases with increasing Soret number, resulting in destabilization of the system, while its value increases with increasing Dufour number, resulting in stabilization of the system at the marginal state characterized by stationary convection. The analysis reveals that the Dufour and Soret parameters as well as the porosity parameter play an important role in deciding the type of instability at the onset. This analysis also indicates that the stationary convection is followed by the oscillatory convection for certain fluid mixtures. It is interesting to note that the roles of cross-diffusive parameters on the double-diffusive system heated and salted from above are reciprocal to the double-diffusive system heated and salted from below.     

蛋壳膜原位生长PbS纳米颗粒及其机理初探

基于双扩散原理,在室温条件下,利用活性蛋壳膜具有的特殊渗透功能,成功地在蛋壳膜的活性位点处原位生长出绣球花状的硫化铅纳米颗粒.用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对硫化铅纳米颗粒的形貌和结构进行了表征,并对蛋壳膜上原位生长硫化铅纳米颗粒的生长机理进行了初步探讨.     

一类双扩散对流方程组的解对Lewis系数的连续依赖性研究

研究了有界区域内多孔介质中一类双扩散扰动模型的解的结构稳定性。首先得到了一些有用的先验估计,然后利用这些先验估计构建了解的差所满足的一阶微分不等式,最后通过积分该微分不等式,建立了解对Lewis系数L_{\mathrm{e}}的连续依赖性结果。该结果表明,用双扩散扰动模型描述多孔介质中的流体流动是准确的。     

双扩散对流中台阶结构的实验研究

线性层结的盐水系统在底部加热和顶部冷却时,会产生明显的温盐台阶结构,这是双扩散对流现象. 温盐台阶由界面和混合层组成. 温度垂向廓线的变化可以反映台阶的生成与合并. 根据盐水系统上下边界之间温差的变化,系统演化过程分为两个阶段. 在温差增加阶段,主要发现在已有台阶顶部生成新台阶,而最下层台阶与其上层台阶发生合并过程. 在此阶段,由于台阶的生成速率大于合并速率,系统内台阶越来越多. 在温差减小阶段,系统仅存在台阶的合并过程,因此台阶数目越来越少. 最后,系统内仅存在一个大尺度环流. 同时,发现台阶的生成与合并过程虽然发生在局部区域,但会影响到系统的其他区域. 例如,由于最下层台阶的合并,系统下边界的温度梯度发生明显变化. 实验中,由于最下层台阶不断与其上层台阶合并,最下层台阶厚度比其他台阶厚度大,而其他台阶厚度变化不大. 最下层台阶厚度（h）随时间（τ）的变化满足h~τ0.7 的关系.      

多孔介质中盐指现象的数值模拟

运用基于杂交网格的高精度数值方法研究了多孔介质中的盐指现象.该算法将基于边界拟合坐标下的高精度有限差分法和高精度的泊松方程快速求解器有效地结合在一起,从而达到提高整体的计算精度、计算效率和稳定性的目的.通过比较不同孔隙率的多孔介质对盐指对流的传热传质效应的影响,发现在标准孔隙率较低的多孔介质中,盐度扩散的速度明显比热扩散的速度快,盐指很快触及上下壁面,使得上下层的盐度梯度迅速减小,这是与非多孔介质具有明显差异之处. 关键词： 多孔介质 双扩散对流 盐指     

多离散源驱动的双扩散自然对流传输结构

本文通过"矢量线,,可视化方法,解析了一个方腔内由双离散热源和污染源驱动的双扩散自然对流系统的传输结构.发现在不同浮升力比下,该系统存在着三种明显不同的宏观传输结构,即由热浮升力主导的传输结构,由热质浮升力共同支配的传输结构以及由质浮升力主导的传输结构.     

温盐双扩散系统的多平衡稳定性

采用数值试验的方法研究了温盐双扩散系统中的多平衡稳定性在系统中引入非线性状态方程、温通量边界条件和变强迫因子在数值模拟中引入边界拟会坐标系,并按照温盐浮力比λ大于1,等于1和小于1将流场分为温度控制场、温盐均势场和盐度控制场得到了四种稳定平衡状态,特别是,大强迫因子和强非线性影响下的四胞环流对称状态．在对称的定常强迫边条件作用下的流场、温度场和盐度场均为对称分布引入温通量边条件后,对称流场在小干扰下失去对称性,发展为非对称分布,并因为干扰位置的不同而造成不同的非对称性,出现了从对称状态到非对称状态的音叉分叉,得到了a-Ras的稳定曲线及分叉图,并解释了分叉的本质     

南极沿海Burton盐湖双刺镰状水蚤温盐适应性研究

本文对南极沿海Burton盐湖的双刺镰状水蚤(Drepanopus bispinosus Copepoda: Calanoida)不同季节的温度、盐度耐性研究的结果表明,动物具有明显的耐低温、高盐特性,在越冬后这种特性被强化。动物不同季节的温盐适应性变化时间与所处的季节相比,有明显的不同一性。双刺镰状水蚤这种温度、盐度适应特征的形成与其生态环境的自然驯化有关。双因子方差分析结果表明温度、盐度及其交互作用对动物存活率有显著的影响。用计算机处理数据,绘图得到的三维扇形曲面是一光滑的、近似椭球面的一部分。     

充满多孔介质的方腔内双扩散自然对流格子Boltzmann模拟

采用格子Boltzmann方法,对4个壁面均为低温、低浓度,内置高浓度发热圆的充满均匀多孔介质的方腔内双扩散自然对流现象进行了数值模拟研究.分析了Darcy(达西)数Da(10-4≤D_a≤10~(-2))和浮升力比B(-5.0≤B≤5.0)对内部发热圆表面平均Nusselt(努赛尔)数Nuav和平均Sherwood(舍伍德)数Shav的影响.模拟结果表明:除B=-1.0时,Nu_(av)和Sh_(av)随D_a的增加而增大;当-5.0B5.0,在D_a=10~(-4)时,Nu_(av)和Sh_(av)几乎不受B变化的影响;在Da=10~(-3)和Da=10~(-2)时,Nu_(av)和Sh_(av)随B的增加先减小后增大,在B=-1.0时取得最小值.