探索倾斜平面上传热传质复合自然对流的数值研究

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1、四川大学硕士学位论文倾斜平面上传热传质复合自然对流的数值研究姓名：刘元申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王煤20030505四川大学硕士学位论文倾斜平面上传热传质复合自然对流的数值研究化学工程专业研究生刘元指导教师王煤教授热及物质扩散引起的传热传质复合自然对流常见于自然界和蒸发、干燥等工业过程，涉及到航空、水利、机械、化工、海洋、气象等诸多领域，其流体力学和传质传热特性一直是人们研究的重点。本文采用数值计算方法研究了倾斜平面上的传热传质曼合自然对流，求解了动量、能量及质量的完整方程，考察了热质扩散共存时’夏

2、斜平面上的流动和传热特性，着重分析了热浮力及物质扩散浮力之比B和倾斜角度0对流体流动和传热传质特性的影响。研究结果表明：倾斜角度一定，当热浮力与物质扩散浮力共存且二浮力之比召从较高正值变化到较高负值时，流体速度和热质传递速度从高逐渐变低并出现最小值，此后随着向下浮力的增大，流体向下流动且随fBf的增大而加速，熟质传递速率随l雪

3、的增大而重新增大。流体速度和热质传递速度出现最小值时即Nusselt数和Sherwood数为最小值时的浮力比为如。，它是普朗特数和施米特数之比Pr／Sc的函数，随Pr／Sc的增大而增大。当O

4、60。时，倾斜角度的变化对传热传质的影响减小。关键词传热传质自然对流倾斜平面数值分析四川大学硕士学位论文NumericalAnalysisofCombinedHeatandMassTransferbyNaturalConvectiononInclinedPlatesMajorCh

5、emicalEngineeringStudentL／UYuanSupervisorWANGMeiCombinedheatandmasstransferbynaturalconvectionwhichiScausedbyheatandmassdiffusioncanbeseeninnatureandsomeprocessesofindustry,suchasevaporationanddesiccation．Theseprocessesrelatetoaeronautics，hydraulics，mechanics，

6、chemicalengineering，oceanographyandaerography．Thecharacteristicofcombinedheatandmasstransferbynaturalconvectionhasbeenthefocusofresearchesforalongtime．NumericalanalysisisconductedforCombinedheattransfbrandmasstransferbvnaturalconvectiononinclinedsurface．Efiect

7、softheinclinationangleandtheratioofbuoyanciesduetoheatdiffusionandmassdiffusiononfluidflowandheatandmasstransforcharacteristicshavebeeninvestigatedforPr=0．7andSc=O．05-5．0．Numericalresultsareobtainedforvelocity，temperatureandconcentrationprofiles，variationsofbo

8、thNusseltandSherwoodnumbersunderdifierentbuoyancyratioandinclinationanglesof口=15。-90。Atagiveninclinationangle，heatandmasstransferratesdecreasewithheatandmassbuoyanciesandthebuoyancyratioBdecreasefromhighpositivevalues，andthenincreaseagainwiththebuoyancyradioBf

9、urtherdecreasingafterthevelocityandtransferratesreachingaminimum．TheNusseltandSherwoodnumbersincrease四川大学硕士学位论文withtheincreasingbuoyancyratioofIB【．WhenBreachesBⅢfn，NusseltandSherwo