分数阶粘弹性流体流动传热研究

来源 :北京建筑大学 | 被引量 : 3次 | 上传用户:baliver110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
分数阶粘弹性流体流动与传热研究为合理刻画复杂流体本构关系、改进生产和输运效率等应用领域提供了理论指导。本文分别研究了加速平板上和压强梯度驱动下矩形管道内的分数阶粘弹性流体流动传热问题。研究内容如下:1)研究了指数加速平板上不可压缩广义Burgers’磁流体的流动和热传递过程。基于粘性耗散项将Burgers’流体分数阶本构方程引入能量方程,利用改进的隐式有限差分方法与G1算法结合求解,得到了速度、温度和剪切应力的数值解,并构造算例对数值算法进行了误差分析。讨论了松弛时间、延滞时间、滑移参数以及分数阶导数的阶数等参数对流动速度、温度和应力的影响规律。2)建立了矩形管道内变压力梯度驱动的分数阶Maxwell流体二维流动模型。针对分数阶导数的阶数分布于区间(0,2)的多项偏微分方程,利用分数阶分离变量法,得到速度的解析解。采用分数阶预估-校正方法和有限差分方法得到方程数值解。证明了二维偏微分方程有限差分格式稳定性和收敛性。在数值结果的基础上,探讨了分数阶阶数、哈特曼数以及松弛时间系数对矩形管道内流体速度分布的影响规律。3)基于分数阶散度和分数阶Cattaneo传热模型,建立了拉伸板上分数阶Maxwell磁纳米流体薄膜流动与传热控制方程,探讨了Marangoni效应对流体流速的影响。选取聚乙烯醇水溶液作为基液,加入纳米粒子以增强其导热能力。将时间分数阶Maxwell流体本构模型和空间分数阶动量与能量方程相结合建立控制方程,采用有限差分方法,建立具有高精度和良好稳定性的Crank-Nicolson差分格式,获得了各物理参数对流体流速和温度传递过程的影响规律。本文得到的分数阶粘弹性流体理论和建立的数值分析方法,为后续研究分数阶粘弹性流体的流动和传热问题奠定了基础。利用构造数值算例进行误差分析和稳定性分析,证明了文中所用有限差分数值方法的有效性,为其他研究领域中的非线性分数阶对流偏微分方程问题提供可借鉴的解决思路。
其他文献
分析圆网印花中诸如印花导带跑偏以及圆网网座中的轴衬套、轴承座、网座体对印花精度的影响,指出了圆网印花机日常维修中的注意事项.
目的研究临床常用预备方法预备弯曲根管对其根管充填密封性的影响。方法选取不同弯曲程度的离体单根管牙齿90颗,分别使用不锈钢K锉,机用ProTaper,Her0642进行根管预备。AH—PLUS
对中国而言,解决能源可持续发展需要加快10个技术方向的创新及其商业化应用。中国科学院副秘书长潘教峰近日在“科技领导力提升暨领军人才服务发展苏州行”活动上表示,能源问
医院是与人民生活息息相关的重要场所,因此一个医院的整体效能反映并影响着一个区域的人民生活水平。而医院经营体制改革的重点和难点在于绩效考核改革和分配制度改革。若分配
<正>《院刊》:2015年12月,国家高端智库建设试点工作正式启动,首批25家机构入选国家高端智库建设试点单位,其中10家为党中央、国务院、中央军委直属的综合性研究机构,中科院
<正>《院刊》:中科院科技战略咨询院是中科院建制化的智库研究机构,凝聚了中科院科研院所、学部、教育机构"三位一体"的优势,为国家提供科技战略咨询和决策支撑,为我国宏观科
引导和鼓励高校毕业生到基层就业,是解决就业结构性矛盾、区域经济社会发展不平衡和社会和谐稳定发展的重要举措。国家和地方政府、高校、基层单位这三大主体、高校毕业生自
目的:对比观察灵龟八法与石氏醒脑开窍法对急性脑梗塞吞咽障碍的临床疗效,并观察二者联用是否有叠加作用。方法:醒脑开窍组33例给予石氏醒脑开窍法针刺;灵龟八法组33例给予巳
中国科学院作为首批国家高端智库建设试点单位,凝聚整合全院研究力量,组建成立了具有法人地位的中国科学院科技战略咨询研究院(以下简称"战略咨询院")。在首批国家高端智库建设试
近年来国外的传媒产业发展迅速,但也经历了政府规制的重大变迁。虽然政府可采取的规制手段具有相似性,但对传媒产业的具体规制又有很大的差别,主要有市场化、双轨制、国家垄断制