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滑移对粗糙旋转圆盘上驻点流对流不稳定特性的影响

  • 收到日期:2020.04.22
  • 接受时间:2020.11.30
  • 发布日期:2021.12.31

摘要

本文研究粗糙旋转圆盘上的三维驻点流动问题。我们研究了驻点流或强迫流在存在滑移因子时的理论行为,在滑移因子中出现对流不稳定定常模式。我们数值研究了滑移对粗糙圆盘驻点流流动分量行为的影响。我们在文献中首次提供了完整的对流不稳定性分析和能量分析。采用适当的相似变换将Navier-Stokes方程和连续性方程化简为高度非线性耦合的常微分方程组,并利用MATLAB的bvp4c函数在适当的边界条件下进行数值求解。采用切比雪夫谱方法进行对流不稳定性分析和能量分析,以获得中性曲线和能量棒。我们观察到,圆盘的粗糙度对I型和II型不稳定模式都有不稳定影响。所得结果将作为我们未来滞流研究的基准。

关键词

确认

第一作者感谢第二作者的指导和支持,并感谢研究所的财政支持。

参考文献

  1. B.Alveroglu,A.Segalini,S.J.Garrett,《表面粗糙度对边界层流bek族对流不稳定性的影响》,《欧洲力学杂志》。B Fluids,56(2016),178-187。 https://doi.org/10.1016/j.euromechflu.2015.11.013
  2. A.Cooper,J.Harris,S.J.Garrett,M.Ozkan,P.Thomas,《各向异性和各向同性粗糙度对旋转圆盘边界层对流稳定性的影响》,Phys。《流体》,27(2015),014107。 https://doi.org/10.1063/1.4906091
  3. A.Cooper,P.W.Carpenter,旋转圆盘边界层流动在顺应壁上的稳定性。第1部分。I型和II型不稳定性,《流体力学杂志》。,350(1997), 231-259. https://doi.org/10.1017/S0022112097006976
  4. N.Freidoonimehr,M.M.Rashidi,S.Mahmud,F.Nazari,MHD驻点流动和多孔旋转盘上传热的滑移效应,物理。科学。国际期刊,5(1)(2015),34-50。 https://doi.org/10.9734/PSIJ/2015/12222
  5. L.H.Gustavsson,边界层流动初值问题,物理。《流体》,22(1979),1602-1605。 https://doi.org/10.1063/1.862819
  6. K.Hiemenz,Die Grenzschicht an einem in den gleichformigen Flussigkeitsstrom eingetauchten geraden Kreiszylinder,丁格勒理工学院。《J·326》(1911年),第321-324页。
  7. F.Homann,Der Einfluss grosser Zahigkeit bei Der Stromung um den Zylinder und um die Kugel,ZAMM-J.应用。数学。机械。,16(3)(1936), 153-164. https://doi.org/10.1002/zamm.19360160304
  8. D.M.Hannah,旋转圆盘上的强制流,议员。Aerosp.航空公司。Res.Coun.研究委员会。伦敦。2772(1947).
  9. B.Hahn,D.Valentine,工程师和科学家必备MATLAB,学术出版社(2016)。
  10. Th.von Karman,Uber laminare und turbulente reibung,Z.Angew。数学。机械。,1(1921), 233-252. https://doi.org/10.1002/zamm.19210010401
  11. R.Lingwood,S.Garrett,表面质量通量对旋转边界层流bek系统不稳定性的影响,Eur.J.Mech。B流体,30(2011),299-310。 https://doi.org/10.1016/j.euromechflu.2011.02.003
  12. M.Miklavicic,C.Y.Wang《粗糙旋转圆盘引起的流动》,Zeitschrift fur angewandte Mathematik und Physik ZAMP,55(2004),235-246。
  13. M.Renksizbulut、H.Niazmand、G.Tercan,《恒定壁温矩形微通道中的滑移流动和传热》,《国际热科学杂志》,45(2006),870-881。 https://doi.org/10.1016/j.jthermalsci.2005.12.008
  14. B.Sahoo,部分滑移、粘性耗散和焦耳加热对导电非牛顿流体的冯·卡曼流动和传热的影响,《非线性科学和数值模拟中的通信》,14(2009),2982-1998。 https://doi.org/10.1016/j.cnsns.2008.10.021
  15. H.Schlichting,边界层理论,McGraw-Hill,1979年。
  16. 王振英,部分滑移拉伸边界引起的流动——Navier-Stokes方程的精确解,化学。工程科学。,57(2002), 3745-3747. https://doi.org/10.1016/S0009-2509(02)00267-1
  17. 王春英,静止流体表面的滞流——纳维埃-斯托克斯方程的精确解,Q.Appl。数学。,43(2)(1985), 215-223. https://doi.org/10.1090/qam/793530
  18. A.Zebib,解边值问题的切比雪夫方法,J.Compute。物理。,53(1984), 443-455. https://doi.org/10.1016/0021-9991(84)90070-6