旋轉超重力和非對稱表面結構對熱湍流的影響 蔣河川 9787302634232 【台灣高等教育出版社】

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書名:旋轉超重力和非對稱表面結構對熱湍流的影響
ISBN:9787302634232
出版社:清華大學
著編譯者:蔣河川
叢書名:清華大學優秀博士學位論文叢書
頁數:147
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1584047
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內容簡介

為了研究超高瑞利數湍流熱對流現象,本書提出以高速旋轉產生的極強離心力代替重力來驅動熱對流,以此搭建旋轉超重力熱湍流實驗平台,研究了旋轉超重力熱湍流系統的傳熱與流動特性,並在實驗中實現了對湍流終極區間和緯向流的直接測量。同時,利用「費曼棘齒」結構打破了熱對流系統的對稱性,發現系統存在兩種差異巨大的流動狀態且對應不同的傳熱效率,揭示了相應的物理機理並提出了利用棘齒的流動傳熱主動控制方法。 本書可供能源動力、航空航天、石油化工、天體物理等相關領域學者參考。

目錄

第1章 引言
1 1 研究背景和意義
1 2 研究現狀
1 2 1 瑞利-伯納德對流
1 2 2 湍流傳熱與湍流終極區間
1 2 3 邊界層、羽流和大尺度環流動力學特性
1 2 4 旋轉效應對熱對流的影響
1 2 5 壁面粗糙結構對熱對流的影響
1 3 研究目的與內容
1 4 本書結構
第2章 實驗和數值方法
2 1 旋轉超重力熱湍流實驗平台
2 1 1 圓環對流槽系統
2 1 2 測量系統
2 1 3 漏熱補償和安全保護系統
2 1 4 機電控制系統
2 2 粗糙表面湍流熱對流實驗平台
2 2 1 粗糙表面對流槽結構
2 2 2 陰影法流動可視化技術
2 3 數值方法
2 3 1 旋轉超重力熱湍流模擬
2 3 2 粗糙表面湍流熱對流系統模擬
第3章 旋轉效應對超重力熱湍流系統的影響
3 1 研究目的
3 2 離心力隨半徑變化對超重力熱湍流系統的影響
3 2 1 離心力隨半徑變化對系統傳熱特性的影響
3 2 2 離心力隨半徑變化對系統流動特性的影響
3 3 科里奧利力對超重力熱湍流系統的影響
3 3 1 科里奧利力對系統傳熱特性的影響
3 3 2 科里奧利力對系統流動特性的影響
3 4 緯向流
3 4 1 緯向流在實驗中的發現與條紋圖法流動顯示
3 4 2 產生緯向流的物理原因
第4章 高瑞利數下的湍流傳熱與湍流終極區間
4 1 研究目的
4 2 實驗過程
4 3 階段一:方案驗證與標度律轉變初探
4 3 1 旋轉超重力系統的傳熱特性
4 3 2 標度律轉變的兩種可能解釋
4 4 階段二:探索湍流終極區間
4 4 1 湍流終極區間下的傳熱特性
4 4 2 達到湍流終極區間的證據與湍流終極區間下的流動特性
第5章 非對稱費曼棘齒結構對瑞利-伯納德對流系統的影響
5 1 研究目的
5 2 大尺度環流動力學特性
5 2 1 實驗中大尺度環流方向的判定
5 2 2 大尺度環流擇向統計特性的對稱破缺
5 3 傳熱特性
5 3 1 傳熱測量和數值模擬過程
5 3 2 大尺度環流方向對傳熱效率的影響
5 4 流動結構
5 5 羽流定量統計特性
5 5 1 羽流識別
5 5 2 羽流面積直方圖
第6章 非對稱費曼棘齒結構對垂直對流系統的影響
6 1 研究目的
6 2 傳熱特性
6 2 1 實驗測量和數值模擬過程
6 2 2 棘齒排列方向對傳熱效率的影響
6 3 大尺度環流的動力學特性
6 4 溫度剖面特性
6 4 1 局部平均溫度剖面
6 4 2 局部傳熱效率
6 5 垂直對流系統和瑞利-伯納德對流系統的對比
第7章 非對稱費曼棘齒結構對傾斜對流的影響
7 1 研究目的
7 2 傳熱特性隨傾斜角的變化
7 3 流動特性隨傾斜角的變化
7 4 局部統計特性對比
第8章 總結與展望
8 1 全書總結
8 2 研究創新點
8 3 未來展望
參考文獻
在學期間發表的學術論文與獲獎情況
致謝

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