【摘 要】
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该文采用有限元法数值求解了Boussinesq近似下的原始变量下可压缩Navier-Stokes方程,研究了方腔体内自然对流和考虑地面效应的绕方柱的流动.通过求解二维Navier-Stokes方程,
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该文采用有限元法数值求解了Boussinesq近似下的原始变量下可压缩Navier-Stokes方程,研究了方腔体内自然对流和考虑地面效应的绕方柱的流动.通过求解二维Navier-Stokes方程,该文首先模拟了一侧铅直板加热的二维狭缝内的自然对流,狭缝长细比A=1:20,流动参数取Pt=0.71(空气),Ra=10<3>~10<6>.随着Ra数的升高,狭缝内涡的个数由一个变到多个再回到一个,流动由稳定发展为不稳定.在三维底板加热的方腔自然对流中,流动参数取Pr.=0.71,Ra=1.5×10<5>,腔体底板为正方形,计算了高度分别为底面边长1/2,1/3,1/4,1/5的方腔中的流动现象和热现象.绕方柱的流动,考虑了地面边界层的影响,流动参数Re=1000,方柱高与底边之比为2:1.在二维流动中,从柱体顶端生成的顺时针涡与从底部生成的逆时针涡周期性交替脱泻.三维方柱的绕流中,得到了流场中迎风面上的马蹄涡,顶部和侧壁的分离涡以及背风涡等复杂流动现象.
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