13099.譜方法數(shù)值研究三維方腔內(nèi)輻射參與性磁流體流動(dòng)與傳熱

1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringNumericalResearchonFluidFlowandHeatTransferofRadiativelyParticipatingMHDinaCubicEnclosureUsingtheCollocationSpectralMethodMaster

2、Candidate：Major：Supervisor：LiHonglinMetallurgicalThermalEngineeringProfLiBenwenWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430081，PRChinaMay2016摘要磁流體是一種新型的功能材料，它所呈現(xiàn)出的許多特殊的磁、光、電現(xiàn)象使它具有重要的應(yīng)用前景。磁流體力學(xué)在工業(yè)領(lǐng)域中的許多應(yīng)用，使得近年來磁流體力

3、學(xué)的研究受到了廣泛的關(guān)注。在熱核聚變反應(yīng)裝置、航天設(shè)備、導(dǎo)彈、核電站以及磁流體加速器等方面都需要了解熱輻射對(duì)磁流體的影響，因而，形成了輻射磁流體力學(xué)這一重要的研究方向。方腔內(nèi)流體的流動(dòng)研究是流體力學(xué)問題的典型算例。若方腔內(nèi)的流體為磁流體，再施加一穩(wěn)恒磁場，同時(shí)考慮熱輻射的作用時(shí)，磁流體又會(huì)表現(xiàn)出不同的流動(dòng)傳熱特性。配置點(diǎn)譜方法(collocationspectralmethod，CSM)是一種高精度的數(shù)值方法，它具有指數(shù)收斂特性且容易實(shí)

4、施計(jì)算，因此本文采用配置點(diǎn)譜方法研究三維封閉方腔內(nèi)熱輻射對(duì)磁流體流動(dòng)與傳熱的影響。本論文的主要研究內(nèi)容和取得的結(jié)果如下：1)通過對(duì)物理問題進(jìn)行合理的假設(shè)，建立了該問題在三維直角坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型。為使研究具有一般通用性，我們對(duì)控制方程進(jìn)行無量綱化處理。為保證計(jì)算的穩(wěn)定性及今后進(jìn)一步求解非穩(wěn)態(tài)問題，求解時(shí)采用非穩(wěn)態(tài)問題處理穩(wěn)態(tài)問題。輻射熱流采用Rosseland近似方法以源項(xiàng)的形式加到能量方程中去。然后，非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)采用Adams—Bashfo