傾斜平板上空氣混合對流之數值模擬

Abstract

本文係以數值模擬傾斜平板上之空氣混合對流因浮力引起的軸向渦流(longitudin- al vortex)在浮力順向流(aiding flow) 及回流在浮力反向流(opposing flow) ， 藉著直接解暫態的三維Navior-Stokes 方程式及能量方程式，並以三階上風差分 ( upwind scheme)法及四階中央差分法展開，解法採用投射法(projection method) 解之。 在浮力順向流，傾斜角（由水平算起）或雷諾數(Reynolds number) 的增加將有穩 定流動的作用，浮力慣性比(buoyancy-to-inertia ratio) 的增加則相反。流動的 對稱性，相對於中央垂直截面Z=A/2 而言，將因週期流(periodic flow) 或亂流 ( chaotic flow) 的出現而被破壞。此外，本研究更提出了渦流及活佛振盪 (Hopf bifurcation)出現位置的修正式。 對於浮力反向流，傾斜角的增加則會造成流動的不穩定以及回流增強的結果。