法向磁場作用下導(dǎo)電流體的流動穩(wěn)定性.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、流動穩(wěn)定性一直是流體力學(xué)研究中的熱點和難題,當(dāng)流體導(dǎo)電且在磁場中流動時,其流動特性會發(fā)生改變,進(jìn)而使流動穩(wěn)定性更難以預(yù)測,這一問題被稱為磁流體力學(xué)穩(wěn)定性問題,近些年來受到大量學(xué)者的關(guān)注和研究。
  本文采用非正則模態(tài)穩(wěn)定性分析方法,分別對法向磁場作用下導(dǎo)電流體在兩無限大完全導(dǎo)電平行平板和完全導(dǎo)電方形管道內(nèi)的流動穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,通過建立并求解擾動變量的原始和伴隨控制方程組,獲得了初級擾動的增長特征及其空間分布,分析了磁場對流場穩(wěn)定

2、性的影響。
  對導(dǎo)電流體在完全導(dǎo)電平行平板內(nèi)的流動穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,哈特曼數(shù)Ha較大時(Ha>8),上、下兩個哈特曼邊界層基本上各自獨(dú)立,不會相互作用;哈特曼數(shù) Ha較小時(Ha<8),上、下兩個哈特曼邊界層距離較近,存在著一定的相互作用,并影響著整個流場的穩(wěn)定性。
  通過對比平行平板導(dǎo)電和絕緣情形下初級擾動的增長特征及其空間分布形式,探究了壁面導(dǎo)電率對導(dǎo)電流體流動穩(wěn)定性的影響,結(jié)果表明,平板導(dǎo)電和平板絕緣時,

3、最優(yōu)初級擾動在初始時刻的空間分布類似,均為沿流向的漩渦;平板導(dǎo)電條件下,磁場對擾動的抑制效果更明顯。
  對導(dǎo)電流體在完全導(dǎo)電方形管道內(nèi)的流動穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨磁場強(qiáng)度增加,射流速度增大,側(cè)邊界層厚度變??;Ha較小時,四種不同對稱模態(tài)的最優(yōu)流向波數(shù)αopt相等,而Gmax不同;Ha較大時,四種模態(tài)的Gmax相等,相應(yīng)的αopt相等;當(dāng)Ha為某一中間值(Ha=30),擾動類型為模態(tài)I時,某些擾動(α=2.5~2.8)呈指

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