交叉耦合扩散效应论文-耿文广

交叉耦合扩散效应论文-耿文广

导读:本文包含了交叉耦合扩散效应论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多物理场,复合自然对流,交叉耦合扩散效应,多组分对流扩散

交叉耦合扩散效应论文文献综述

耿文广[1](2009)在《考虑交叉耦合扩散效应时多物理场自然对流传热传质研究》一文中研究指出研究室内复杂物理场中的热量及物质扩散引起的复合自然对流问题有助于了解室内温度、湿度以及气体污染物浓度的分布特性,对进一步改善室内空气品质至关重要。多物理场中的复合自然对流涉及到环境、机械、化工、海洋和气象等诸多领域,其流体动力学特性和传热传质规律一直是人们研究的重点。本文以室内空气品质为研究背景,采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法,考察了室内温度、湿度(水蒸气浓度)和气体污染物浓度的分布特征,探讨了多物理场中自然对流传热传质的基本规律。在热质耦合传递的多物理场中,热力学流与热力学力之间是交叉影响的,即温度梯度的存在对传质具有一定的影响,称之为热附加扩散效应,同时浓度梯度对传热也有影响,即扩散附加热效应。本文以不可逆过程热力学为理论依据,考虑交叉耦合扩散效应的影响,研究在一个封闭系统中同时具有温度梯度、污染物浓度梯度和水蒸气浓度梯度的对流扩散问题,建立了叁个梯度共存时层流和湍流自然对流传热传质的数学模型,为了便于更深层次地研究多物理场中的传热传质规律,分析过程中将数学模型进行无量纲化,整理得到影响多物理场中流动和传热传质的无量纲控制参数,通过大量的数值分析探讨了无量纲控制参数对传热传质的影响特性。数值研究结果表明,与单纯的热浮升力自然对流不同,多物理场中传热传质复合自然对流的强弱由热瑞利数Ra和综合浮力比数N共同决定。随着Ra数的增加,流动和传热传质均得到明显的增强。浮力比数的变化可能会增强流动也可能会削弱流动甚至使流动方向发生变化,取决于浓度梯度与温度梯度方向的关系。在本文边界条件下,当综合浮力比数N=1时浓度浮升力与热浮升力的作用正好抵消,系统内没有宏观流动;刘易斯数对传质的影响较为显着,随着刘易斯数的增加,其对应组分的传质速率明显增大;多物理场中交叉耦合扩散效应对传热和传质也有一定的影响,本文针对复合自然对流中交叉耦合扩散效应的影响,提出了修正的传热努谢尔特数和传质舍伍德数的表达式。当温度梯度的方向和浓度梯度的方向相反时,若交叉扩散效应准则数取正值,则传热和传质是相互削弱的,反之,则传热和传质是相互加强的。交叉扩散效应准则数的数值大小与组分的活度有关,需通过实验研究确定。本文在理论分析和数值模拟的基础上,以浓度为1.8%异丁烷作为气体污染物的替代气体进行了交叉耦合扩散效应的实验研究。左右两个密闭容器内充满异丁烷并以微细管道连通,以冷热水浴分别保持两个容器恒定的温度,温度差的存在引起热附加扩散效应促使异丁烷溶质迁移,稳定后测得高温密闭容器内的异丁烷浓度低于低温密闭容器中的异丁烷浓度,该实验表明传质舍伍德数不仅与浓度梯度有关,还受到温度梯度的影响,即热附加扩散效应对传质有一定影响。在此基础上进一步搭建了多组分对流扩散实验台,选用0.5%的丙烷作为污染物的替代气体,在实验测试小室水平方向施加温度梯度、丙烷浓度梯度和水蒸气浓度梯度,测得小室内的温度、湿度和气体污染物浓度的分布,获得了多物理场自然对流传热传质规律,与数值模拟结果比较发现二者吻合较好。多物理场中的传热传质影响因素众多,规律较为复杂,传热与传质相互影响且存在强烈的非线性耦合作用,本文重点研究了各个因素的影响特性,得到了多物理场中各控制参数对传热传质的影响规律,为研究多物理场中的热质传递奠定了理论基础。(本文来源于《山东大学》期刊2009-04-15)

耿文广,陈宝明,田茂诚,刘芳[2](2008)在《交叉耦合扩散效应对室内环境影响的数值研究》一文中研究指出为了研究室内环境中热、湿以及挥发性有机化合物(VOCs)的分布特征,根据不可逆过程热力学基本原理,考虑交叉耦合扩散效应的影响,采用数值模拟方法研究了室内环境中同时存在温度梯度、水蒸气浓度梯度和VOCs浓度梯度时的自然对流传热传质现象,展示了流场、温度场和浓度场随浮力比的变化状况,着重讨论了热扩散效应、扩散热效应和质附加扩散效应对无量纲传热努谢尔特数和传质舍伍德数的影响特性。研究表明,多物理场中交叉耦合扩散效应对自然对流传热传质具有一定的影响。(本文来源于《环境污染与防治》期刊2008年05期)

交叉耦合扩散效应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了研究室内环境中热、湿以及挥发性有机化合物(VOCs)的分布特征,根据不可逆过程热力学基本原理,考虑交叉耦合扩散效应的影响,采用数值模拟方法研究了室内环境中同时存在温度梯度、水蒸气浓度梯度和VOCs浓度梯度时的自然对流传热传质现象,展示了流场、温度场和浓度场随浮力比的变化状况,着重讨论了热扩散效应、扩散热效应和质附加扩散效应对无量纲传热努谢尔特数和传质舍伍德数的影响特性。研究表明,多物理场中交叉耦合扩散效应对自然对流传热传质具有一定的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

交叉耦合扩散效应论文参考文献

[1].耿文广.考虑交叉耦合扩散效应时多物理场自然对流传热传质研究[D].山东大学.2009

[2].耿文广,陈宝明,田茂诚,刘芳.交叉耦合扩散效应对室内环境影响的数值研究[J].环境污染与防治.2008

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