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《非平整加熱斜面上液膜流動穩(wěn)定性研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第4O卷第5期華北電力大學學報Vo1.40,No.52013年9月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversitySep.,2013doi:10.3969/j.ISSN.1007—2691.2013.05.19非平整加熱斜面上液膜流動穩(wěn)定性研究劉梅,劉玉梅,王松嶺(華北電力大學能源動力與機械工程學院,河北保定071003)摘要:針對非平整不均勻加熱基底上的二維粘性流體薄膜流,研究了其非線性表面波的演化過程及流動穩(wěn)定性。利用長波攝動法推導to.非平整基底上非線性表面波的零階和一階演化方程?;诘玫降难莼匠獭Q芯苛?/p>
2、平基底上以及正弦波紋基底波峰和波谷處各參數對液膜穩(wěn)定性的影響,結果表明:Mn數為穩(wěn)定影響因素,隨Mn數的增大,液膜穩(wěn)定區(qū)域增大;傾角0為不穩(wěn)定影響因素,隨0的增大,液膜穩(wěn)定區(qū)域減小;相同條件下,正弦波紋基底波峰處液膜流動穩(wěn)定區(qū)域最大,平基底其次,波谷處穩(wěn)定區(qū)域最小,液膜在基底波谷處最易失穩(wěn)。關鍵詞:加熱液膜;非平整基底;長波攝動;正弦波紋基底;線性穩(wěn)定性中圖分類號:0352文獻標識碼:A文章編號:1007—2691(2013)05—0108—05StabilityofliquidfilmflowalongtheunevenheatedslopeLI
3、UMei,LIUYu-mei,WANGSong-ling(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,China)Abstract:Thispapermainlystudiestheevolutionandstabilityofthenonlinearsurfacewaveofatwodimensionalvis.COUSliquidfilmalonganuneveninclinednon—uniformlyh
4、eatedwal1.AlongwaveperturbationmethodisusedtoderiveZero—andFirst-orderevolutionequationofthenonlinearsurfacewaveflowonunevensubstrate.Basedontheevolutionequation,theparameterseffectonthestabilityofliquidfilmatflatsuhstrateandtroughandcrestofsinusoidalcorruga·tedsubstrateisanal
5、yzed.ThetheoreticalresultsshowthatMarangoninumbergivesastabilizingeffect,andthestablezoneincreaseswithanincreaseofMarangoninumber,whiletheanglethetaisunstablefactorsthestableregionde·,creaseswithincreaseofangletheta.Thestableregionofliquidfilmislargestatcrestofsinusoidatcorrug
6、atedsub.strate,flatbasesecondly,andtroughofsinusoidalcorrugatedsubstratehastheminimumstableregionthatliquidfilmismostvulnerabletoinstabilityatthislocation.Keywords:unevensubstrate;heatedliquidfilm;longwaveperturbation;sinusoidalcorrugatedsubstrate;linearsta.bility時,則可能造成液膜的破裂,
7、降低工作效率,甚至0引言將設備燒毀。師晉生¨采用攝動法研究了波紋壁面降液膜的流動特性與壁面結構、液膜物性之基底結構對液膜表面波的流動特性有重要影間的關系;Kalliadasis等人采用潤滑近似理論響,當流體在非平整基底上流動時,受壁面條件影研究了薄液膜通過具有溝槽形狀壁面的流動及其響,導致表面出現波動,若波動不致破壞液膜流動穩(wěn)定性。文獻[5]基于邊界層理論,采用積分法分的連續(xù)性,則對傳熱傳質有強化作用;當波動過大析了界面剪切力對水動力穩(wěn)定性的影響。液膜底部被加熱時所導致的Marangoni效應會影響熱質收稿日期:2013—05—28.傳遞,可能引起
8、界面不穩(wěn)定。。。文獻[7,8]利用長基金項目:高等學校博士學科點專項科研基金(201100361.波攝動法分別得到豎直和傾