导读:本文包含了平行平板论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:电热对流,线性稳定性,模态,非模态
平行平板论文文献综述
贺雪娆[1](2019)在《有/无来流条件下两平行平板间电热对流线性稳定性分析》一文中研究指出电(热)对流是电流体动力学的基础研究课题之一,属于传热学、电动力学、流体力学多学科交叉领域。其描述的是介电液体在直流电场和非均匀温度场的耦合作用下,受到库仑力与浮升力的共同驱动,从而引发的独特流动与传热传质过程,具有丰富的物理内涵与较高的学术研究价值。然而,多物理场的耦合及数学模型的复杂性限制了其理论研究,阻碍了电场驱动流体传热传质技术的应用和发展。因此采用线性稳定性方法对电热对流问题进行理论分析具有较大的研究意义。本文利用稳定性分析和直接数值模拟详细研究了电场力和浮升力共同作用下的对流换热(即电热对流)的线性动力学问题。流动发生于下板加热,上板单极电荷注入的两平行平板间的介电液体中。除流体静力学状态外,本文也考虑了加入形如Poiseuille流的来流的情况,并将其分为低雷诺数(Re,惯性力和粘性力的比值)和高雷诺数两种机制,从而研究剪切流,热场和电场间的相互作用。本课题的主要目的是研究和展示电热对流的线性稳定性,并深入理解其中的物理机制。本文首先简要介绍了电热对流的理论基础。推导得到线性系统的扰动控制方程,利用类波假设将其转化为特征值问题。进一步,推导得到线性系统的能量范数。介绍了切比雪夫谱配置法等数值方法。同时,对稳定性分析程序进行了充分验证。模态稳定性分析关注的是扰动的长期发展行为。本文利用模态稳定性分析得到不同平面下的中立稳定性曲线,获得了流动失稳的线性稳定性阈值,并研究了系统中的各个参数对于线性临界值的影响。同时研究了来流的加入对流体性质的影响及电场和温度场对标准通道流的影响。进一步,本文利用渐进能量分析详细解释了部分重要的模态分析结果。非模态稳定性分析在考虑所有允许的初始条件时,关注整个时间范围内的最大扰动能量增长。本文利用非模态方法全面研究了系统中的参数对瞬态能量增长,尤其是最大瞬态能量增长的影响。此外,研究了来流的加入对短期效应的影响。另外,证明了高雷诺数机制下能量增长的主要机制—升力机制。进一步探索了电场和热场对能量增长的协同作用。展示了最优初始条件及最优响应。同时,本文利用瞬态能量分析深入理解了非模态结果及能量传递过程。本文拓展了两平行平板间的电热对流的格子Boltzmann模型,用直接数值模拟得到了线性稳定性临界值和瞬态能量增长,与理论分析结果吻合良好,进一步对理论分析得到的结果进行了验证。同时,本文利用数值模拟对线性稳定性分析难以得到的结果进行了补充。此外,通过数值模拟,叁维展示了电热对流的温度、速度和电荷分布。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
李松[2](2019)在《平行平板系统近场辐射实验台设计》一文中研究指出在微尺度辐射换热领域,当两热源之间的间距达到或小于物体黑体辐射的特征波长_T?时,两个热源之间的辐射换热量超出了黑体辐射极限几个数量级。如此显着强化的热辐射能够有效的应用到许多领域,比如在热光电转换设备、近场光学显微镜。之前有很多学者做了一些尖端平面、球面结构的实验验证,然而,这些形状的面积比较小阻碍了它们在实际中的应用。同时,过去有大量的研究集中于理论计算,相关的实验研究寥寥无几。因而,本文进行平行平板系统的近场辐射试验台的设计和搭建。主要研究内容包括:(1)确定试验台的主要构成以及提出解决实验技术难点的方案。试验台主要构成确定为热源、热汇、微调机构、测温装置、测量热流装置以及真空系统等;针保持对大尺寸样品片表面平行和纳米间距的技术难点,提出了在样品片下方放置柔性材料补偿不平行度,再控制微动机构调整两样品片相贴合后分开至所需的间距的方案。(2)近场辐射实验台设计。主要包括确定关键实验参数、机械结构设计、确定设备性能参数、控制系统设计以及试验台热分析。本文使用了涨落电磁理论计算了两平板之间的近场辐射换热以及计算不同压力下的空气导热热流,来确定关键实验参数。所确定的关键实验参数作为对机械结构设计、控制系统设计以及确定设备性能参数的依据。试验台热分析能够完成了对所选的热源和热汇的校核。(3)近场辐射试验台搭建和初步调试。工作内容主要包括组装整个近场辐射试验台、近场辐射试验台的初步调试。初步调试的测量手段上主要为热像仪拍摄在不同真空间隔下的温度场。基于初步测试数据来测试近场辐射试验台性能以及验证所设计的热流回路的合理性。本研究为以后的近场辐射试验台设计提供参考。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01)
吴登明,滕达,曹清,白丽华,李哲[3](2019)在《余弦-高斯光束在太赫兹平行平板波导中的传输研究》一文中研究指出基于平行平板波导的TE1模式理论和电场是近似线偏振的假设,推导了余弦-高斯光束在平行平板波导中的电场传输表达式。在傍轴近似的条件下,余弦-高斯光束可以作为平行平板波导的一个基础解。当频率为0.35THz时,对余弦-高斯光束在金属铜平行平板波导中的传输进行了数值模拟,结果表明模拟的幅值和相位与根据电场表达式所得结果符合得很好,同时也讨论了z轴方向上模拟的相位与理论结果的偏差和电场散度方程的完备性。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年19期)
刘勉立,黄迦乐,金滔[4](2018)在《平行平板型换热器深低温交变流动传热中的变截面效应模拟与分析》一文中研究指出对工作在30—60 K深低温区、带有不同入口倾角的平行平板式狭缝换热器内部交变流动工质流动及传热特性开展了数值研究。在保持运行工况不变的前提下,考察换热器流道两侧入口倾角和工作温区对于传热性能的影响,分析不同变截面参数下传热性能的差异。结果表明:减小换热器入口处法兰的倾角有助于换热器入口段流体均布性,从而强化换热器内部换热,提升换热器的传热性能。该研究有助于理解变截面效应对交变流动传热特性的影响情况。(本文来源于《低温工程》期刊2018年05期)
周晖,鄢维峰,房营光[5](2018)在《软土渗流的平行平板微观模型分析》一文中研究指出由于软土颗粒微小,能包裹较厚的结合水膜,结合水的黏滞性和抗剪性能对孔隙水渗流起着阻碍作用。根据离子效应渗流模型,把软土的孔隙水渗流简化成等效平行平板渗流,平行平板渗流模型综合考虑了结合水的黏滞性、抗剪性能、土颗粒表面电势、导电率、离子浓度及其电价、孔隙直径等参数的影响,其计算结果与试验数据吻合度较高。(本文来源于《工业建筑》期刊2018年07期)
翟永贵,王瑞,王洪广,林舒,陈坤[6](2018)在《介质部分填充平行平板传输线微放电过程分析》一文中研究指出本文主要研究了介质填充微波部件微放电随时间演变的过程,重点分析了介质微波部件微放电自熄灭机理.以介质部分填充平行平板传输线为研究对象,忽略空间电荷效应,采用自主研发粒子模拟软件模拟微放电过程,并将模拟结果与金属微波部件结果进行对比.结果表明,在一定功率下,金属微放电过程中电子数目呈指数形式增长,而介质微放电过程经历初始电子倍增后发生自熄灭现象,同时发现在电子数目即将下降为0时,介质表面的平均二次电子发射系数大于1或约等于1.另外,在上述模拟结果的基础上对微放电过程中介质表面积累电荷问题进一步分析,模拟结果表明,如果持续向微波部件内注入电子,介质表面的平均二次电子发射系数最终都约等于1.所得结论对研究复杂介质填充微波部件微放电的机理具有一定的理论指导价值.(本文来源于《物理学报》期刊2018年15期)
鲁先龙[7](2018)在《新型平行平板波导天线及其应用》一文中研究指出平行平板波导(Parallel Plate Waveguide,PPW)具有结构简单、剖面低和插损小等优异特性,这些典型特性在天线设计中有很多潜在的应用。本文基于PPW的结构特性研究了几款新型天线:波束扫描天线、双极化天线、太赫兹Pillbox波束扫描天线,并基于太赫兹Pillbox波束扫描天线搭建了一套成像实验系统。具体的研究内容和成果介绍如下:第一,目前大多数波束扫描天线都是通过移相器实现的,成本较高且结构复杂。为实现低成本和高性能的波束扫描,提出了一种结合并联CTS(Continuous Transverse Stub)辐射阵列和新型馈源系统的波束扫描天线。辐射阵面采用基于PPW结构的CTS阵列;馈源系统采用可机械旋转的脊波导缝隙线性阵列馈电,通过旋转该线性阵列使PPW中平面波的等相位面发生偏转,从而实现天线的波束扫描。研究分析了不同旋转状态下该线性馈源激励的平面波特性,论证了该结构是一种较好的实现PPW平面波激励的方案。最后,仿真和测试了该波束扫描CTS天线系统。在±30~o波束扫描范围内,中心频点的口面辐射效率高于60%。第二,为实现低剖面、低成本和高性能的波束扫描,在前文的设计基础上提出了一种结合波束扫描馈电系统和波导缝隙阵列的新型波束扫描天线。该天线系统采用波导缝隙阵列辐射天线,相较于并联CTS阵列可大大降低天线系统的剖面,并通过对辐射波导缝隙阵列和馈源缝隙线性阵列的Taylor分布设计,实现扫描波束的两维低副瓣。24×10单元阵列天线仿真和测试结果显示,该天线在±30~o范围内具有良好的波束扫描特性,且口面辐射效率较高。第叁,针对双极化阵列天线的小型化与高效率之间的矛盾问题,提出了一种基于PPW和2×2子阵的新型双极化平板阵列天线。该天线采用一种新型的2×2子阵作为辐射面,2×2单元子阵由PPW通过耦合十字缝进行双极化馈电。由于采用了这种新型的2×2子阵和低剖面的PPW结构,因而该双极化阵列天线系统结构非常紧凑。8×8单元阵列的实测结果显示,两个极化的带宽分别为6.2%(11.94-12.7GHz)和5.1%(12-12.63GHz),隔离度优于25dB,且辐射效率优于60%。第四,针对民用市场和军事用途对快速太赫兹成像系统的极大需求,提出了一种基于聚焦实孔径和合成孔径的太赫兹波束扫描成像系统。该系统采用基于PPW结构的频率扫描Pillbox天线作为收发模块。Pillbox天线具有典型的扇形波束,水平方向窄波束结合频率扫描实现快速实孔径成像,垂直方向宽波束结合升降机的运动实现合成孔径高分辨率成像。该频率扫描Pillbox天线的馈源采用并联馈电的矩形波导阵列形式,辐射面采用角锥喇叭的形式。馈源阵列在186GHz至202GHz带宽内可实现-21.8~o至20.2~o的波束扫描范围。Pillbox天线的主要结构为PPW和抛物反射面,其参数的优化设计主要基于高斯波束理论。第五,为了对系统的成像能力进行验证,基于安捷伦矢量网络分析仪和太赫兹拓展模块搭建了一套太赫兹波束扫描成像实验系统。由于天线的带宽主要是用于实现快速的波束扫描,因此成像系统无距离向分辨能力。通过对金属条、金属刀和陶瓷刀等典型目标的二维成像实验,展现了该系统在安检等领域的应用潜力。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)
王晓洋[8](2018)在《磁场对平行平板间Rayleigh-Bénard对流的影响》一文中研究指出随着太阳能、风能等可再生能源得到大力发展,液态金属电池成为一种非常有前景的大规模高效率储能方案。但电池内部的热对流可能会造成电池短路,这可以通过施加外部磁场来抑制。为了探索外加磁场对热对流的作用,本文对简化的Rayleigh-Bénard对流模型进行数值研究。考虑平行平板间一个具有水平周期性的二维计算区域,开发了基于求解不可压Navier-Stokes方程的直接数值模拟程序,其中在垂直方向使用高阶有限差分方法离散、水平方向使用Fourier-Galerkin谱方法离散、时间项使用2阶精度的Adams-Bashforth格式。通过与文献中的结果进行比较,证明了算法和程序可靠性。垂直磁场作用时,水平流动和对流换热强度受到强烈抑制。对于相同的Ra数,随磁场强度的增大,水平速度先迅速下降,之后减缓,而流动状态则分为叁个阶段:准湍流区、过渡区和层流区。在层流区涡胞数量随磁场强度增大而增多,涡胞长宽比与水平速度和垂直速度之比正相关。对流换热强度表现出与流动状态对应的叁个阶段,先下降后缓慢增大,进入层流区后继续下降。大部分情况下,垂直磁场会降低系统的对流换热强度,在过渡区与层流区的临界参数附近对流换热强度小幅增大。水平磁场作用时,垂直流动和对流换热强度受到强烈抑制。随磁场强度增大,垂直速度迅速下降,进入层流区后缓慢下降,流动状态也表现出与垂直磁场相似的规律,但在层流区由于水平速度与垂直速度的比值减小,涡胞长宽比增大,涡胞数减小。对流换热强度单调减小,但叁个阶段的下降速度明显不同。通过比较,发现垂直磁场和水平磁场都抑制了与磁场方向垂直的速度分量,并使稳定对流涡胞结构沿磁场方向拉伸;流动状态均在小磁场强度时更加紊乱,最终完全抑制流动的磁场强度几乎相等。不同的是,水平磁场对流速和对流传热强度的抑制更加剧烈,但需要比垂直磁场时更大的磁场强度才能使不稳定流动转变为层流,说明垂直磁场稳定流体的作用更强。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-01)
慕佩洲,林金服[9](2017)在《多层平行平板装药的间距对聚能射流的干扰影响》一文中研究指出基于平板装药与聚能射流的作用原理和应对大口径带隔板侵彻能力更强的聚能装药的需求,通过理论分析和数值模拟的方法,对比研究了单层平板装药、双层平行平板装药和多层平行平板装药对聚能射流的干扰能力,发现随着平板装药层数的增加,多层平行平板装药对聚能射流的干扰能力增强。平板装药之间的距离不仅决定了多层平行平板装药对聚能射流的干扰效果,而且决定了反应装甲的尺寸。采用ANSYS/LS-DYNA3D软件再现平板装药与聚能射流的相互作用的过程,综合对比某一时刻聚能射流的剩余速度、剩余动能、后效,优选出最佳的平板装药之间的距离δ=25mm时,不仅保证了多层平行平板装药对聚能射流的干扰效果而且能有效控制反应装甲的尺寸和重量,可为后期新型反应装甲的研制提供参考。(本文来源于《高压物理学报》期刊2017年05期)
董帅,刘立帅,叶学民[10](2017)在《磁场作用下平行平板内导电流体的流动稳定性》一文中研究指出采用非正则模态稳定性分析方法,对法向磁场作用下导电流体在导电平行平板内的流动稳定性进行了数值模拟,分析了磁场对流动稳定性的影响。结果表明,哈特曼数Ha较大时(Ha>9),上、下两个哈特曼边界层基本上各自独立,互不影响;哈特曼数Ha较小时(Ha<9),上、下两个哈特曼边界层距离较近,存在着一定的相互作用,并影响着整个流场的稳定性。平板导电时的扰动增长特征与平板绝缘情形下基本类似;但在平板导电条件下,磁场对扰动的抑制效果更明显。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2017年08期)
平行平板论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在微尺度辐射换热领域,当两热源之间的间距达到或小于物体黑体辐射的特征波长_T?时,两个热源之间的辐射换热量超出了黑体辐射极限几个数量级。如此显着强化的热辐射能够有效的应用到许多领域,比如在热光电转换设备、近场光学显微镜。之前有很多学者做了一些尖端平面、球面结构的实验验证,然而,这些形状的面积比较小阻碍了它们在实际中的应用。同时,过去有大量的研究集中于理论计算,相关的实验研究寥寥无几。因而,本文进行平行平板系统的近场辐射试验台的设计和搭建。主要研究内容包括:(1)确定试验台的主要构成以及提出解决实验技术难点的方案。试验台主要构成确定为热源、热汇、微调机构、测温装置、测量热流装置以及真空系统等;针保持对大尺寸样品片表面平行和纳米间距的技术难点,提出了在样品片下方放置柔性材料补偿不平行度,再控制微动机构调整两样品片相贴合后分开至所需的间距的方案。(2)近场辐射实验台设计。主要包括确定关键实验参数、机械结构设计、确定设备性能参数、控制系统设计以及试验台热分析。本文使用了涨落电磁理论计算了两平板之间的近场辐射换热以及计算不同压力下的空气导热热流,来确定关键实验参数。所确定的关键实验参数作为对机械结构设计、控制系统设计以及确定设备性能参数的依据。试验台热分析能够完成了对所选的热源和热汇的校核。(3)近场辐射试验台搭建和初步调试。工作内容主要包括组装整个近场辐射试验台、近场辐射试验台的初步调试。初步调试的测量手段上主要为热像仪拍摄在不同真空间隔下的温度场。基于初步测试数据来测试近场辐射试验台性能以及验证所设计的热流回路的合理性。本研究为以后的近场辐射试验台设计提供参考。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
平行平板论文参考文献
[1].贺雪娆.有/无来流条件下两平行平板间电热对流线性稳定性分析[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].李松.平行平板系统近场辐射实验台设计[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].吴登明,滕达,曹清,白丽华,李哲.余弦-高斯光束在太赫兹平行平板波导中的传输研究[J].激光与光电子学进展.2019
[4].刘勉立,黄迦乐,金滔.平行平板型换热器深低温交变流动传热中的变截面效应模拟与分析[J].低温工程.2018
[5].周晖,鄢维峰,房营光.软土渗流的平行平板微观模型分析[J].工业建筑.2018
[6].翟永贵,王瑞,王洪广,林舒,陈坤.介质部分填充平行平板传输线微放电过程分析[J].物理学报.2018
[7].鲁先龙.新型平行平板波导天线及其应用[D].华中科技大学.2018
[8].王晓洋.磁场对平行平板间Rayleigh-Bénard对流的影响[D].大连理工大学.2018
[9].慕佩洲,林金服.多层平行平板装药的间距对聚能射流的干扰影响[J].高压物理学报.2017
[10].董帅,刘立帅,叶学民.磁场作用下平行平板内导电流体的流动稳定性[J].系统仿真学报.2017