垂直通道中黏度分层流动的混合对流不稳定性
流体动力学
2023-06-28 v1
摘要
本研究考察了具有黏度分层的垂直通道中双扩散混合对流流动的线性不稳定性特征。流体黏度被建模为温度与浓度的指数函数，其中活化能参数决定其对温度变化的敏感性。考虑了三种情形：仅由热扩散引起的浮力、温度与溶质浮力同向作用、以及温度与溶质浮力反向作用。推导了广义特征值问题，并通过切比雪夫谱配点法数值求解以进行线性稳定性分析。结果表明，较高的活化能参数值会增强流动稳定性。此外，当两种浮力反向作用时，施密特数在活化能参数范围内兼具稳定与 destabilizing（ destabilizing：使失稳）效应，类似于纯热扩散的情形。进一步发现，溶质浮力反向的基流最为稳定，而溶质浮力同向的基流最不稳定。正如预期，雷诺数的增大会降低临界瑞利数。
引用
@article{arxiv.2306.00422,
title = {Mixed convection instability in a viscosity stratified flow in a vertical channel},
author = {Ankush and P. A. L. Narayana and K. C. Sahu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.00422},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 9 figures, Physics of Fluids