局部非熱平衡條件下多孔介質中自然對流的穩(wěn)定性研究.pdf

1、多孔介質中自然對流的現象普遍存在于日常的生活和工農業(yè)的生產中，具有很強的應用背景。本文根據局部非熱平衡模型和達西模型，分別采用Garlerkin近似法和數值求解法，針對同時存在溫度梯度和內熱源、同時存在濃度梯度和內熱源以及同時存在溫度梯度、濃度梯度和內熱源的三種情況下多孔介質中自然對流的穩(wěn)定性展開了研究。
　　對同時存在溫度梯度和內熱源的情況，用Garlerkin近似法分析相關參數對多孔介質自然對流的影響，得出相關參數對瑞利數的關

2、系式，并對部分參數極限條件下進行討論；對同時存在濃度梯度和內熱源的情況，用數值法求解相關參數對多孔介質自然對流的影響，并與Garlerkin近似法所得到的解比較，驗證Garlerkin近似法在有濃度梯度和內熱源以及局部非熱平衡條件下的精確度；在前面的基礎上，對同時存在溫度梯度、濃度梯度和內熱源的情況，用Garlerkin近似法求解，得出有效導熱系數比、換熱系數、內熱源分布系數、路易斯數以及濃度梯度、溫度梯度等相關參數對瑞利數的關系式。結

3、果表明：
　　邊界處溫度梯度、濃度梯度以及多孔內部的內熱源的存在使流體上下部形成密度差，從而促進或抑制自然對流的產生。多孔內部的內熱源總是促進自然對流的發(fā)生，內熱源為吸熱時，多孔區(qū)域下半部分產生自然對流；內熱源為放熱時，多孔區(qū)域上半部分產生自然對流，形成自然對流的位置和內熱源的分布情況有關。
　　內熱源在多孔流體相內時，有效導熱系數比和多孔內部換熱系數的增加都會促進流體溫度分布均勻，抑制自然對流；內熱源在多孔固體骨架內時，換