有限空间中自然对流换热的等价性及分歧与混沌现象研究

对于空腔内孤立物体及环形空间内的自然对流换热的十五种情形，采用试验研究及数值模拟的方法，在一定的Ra数变化范围内获得了换热特性随Ra数变化的规律，验证了等价性，揭示了当Ra数增加到一定数值时自然对流会出现静态分歧及动态分歧。对于矩形空腔内的竖直通道、圆内开缝四边形、圆内开缝圆环、开缝八连形分别给出了出现静态分歧的Ra数，对前两种情形获得了出现动态分歧的Ra数；对圆内开缝四边形试验测定证实了动态分歧的存在且在更高的Ra数下计算结果揭示出了倍周期动态分歧；提出了稳定性可控的高阶对流格式在均匀网格中的表达式，发展了同位网络的一种实施方法：研究结果表明对于空腔内的自然对流换热采用对称条件及稳态控制方程要十分谨慎。