周小明
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淮秀兰
工程热物理学报
采用二维轴对称模型数值研究了液桥耦合热-溶质毛细对流流动特性,自由表面变形使用Level set方法进行捕获,分析了热Marangoni数与溶质Marangoni数比值(Rσ)对流场及自由表面变形的影响.结果显示,当Rσ＜-1,流场由一个顺时针对流组成,自由表面在底部凸起,而在上部凹陷,且随着Rσ减小自由表面变形幅度增大.当Rσ=-1时,流场由两个反向旋转的对流涡组成,自由表面的变形幅度较小.当Rσ＞--1时,流场由一个逆时针旋转的对流涡组成,自由表面在上部凸起而在下部凹陷,随着Rσ增大自由表面变形幅度增大.
关键词:
液桥
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热-溶质毛细对流
,
自由表面
,
Level set方法
唐经文
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周永利
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龚振兴
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李友荣
材料导报
为了解环形液池内耦合热溶-质毛细对流的转变特征,建立了环形液池内的耦合热-溶质毛细对流的物理数学模型,采用有限容积法进行二维数值模拟,得到了环形液池内耦合热-溶质毛细对流失稳的临界条件,并对耦合热-溶质毛细对流失稳机理进行了分析.结果表明:环形液池内流态从稳态到非稳态的转变为霍普夫分岔；随着深宽比、半径比和普朗特数的增加,流动更容易失稳；当刘易斯数大于1时,临界毛细雷诺数随着刘易斯数的增大而减小,流动失稳是由于溶质Marangoni效应的主导作用和流动的惯性共同作用的结果；而当刘易斯数小于1时,随着刘易斯数的增大,临界毛细雷诺数增大,流动失稳则是由于热Marangoni效应的主导作用和流动的惯性共同作用的结果.
关键词:
热-溶质毛细对流
,
转变
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环形液池
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数值模拟
