倾斜磁场下多孔封闭腔内磁流体自然对流研究

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"该研究探讨了倾斜正弦波纹多孔封闭腔内双扩散磁流体自然对流的特性,重点关注熵产、流体动力学以及不同参数的影响,如瑞利数、哈特曼数、刘易斯数、达西数、浮力比、磁场取向角和腔体倾角。" 这篇研究发表在《工程科学与技术》国际期刊上,作者Salam Hadi Hussain探讨了在多孔介质中,受倾斜磁场影响的磁流体自然对流现象。研究中,腔体的顶部和底部壁被假设为绝热且非扩散的,而左右两侧的垂直波纹壁则分别维持在恒定的热和冷温度及浓度状态。腔体内填充的是饱和的导电液体,其普朗特数为0.024。 通过数值计算,研究分析了不同参数如何影响自然对流和熵产。结果显示,当磁场水平施加且腔体垂直放置时,对流环流显著减弱。同时,利用热线可视化技术,研究发现平均努塞尔数随Lewis数的增加而减少,而平均谢尔伍德数则随其增加。此外,平均努塞尔数和谢尔伍德数都随达西数和浮力比的增大而增大。在水平磁场作用下,由于磁场导致的熵产超过了垂直磁场情况下的熵产。 自然对流在波纹腔体中的研究具有实际意义,特别是在技术应用中,但由于其复杂的几何形状,数值模拟和网格生成成为挑战。尽管如此,这类几何结构的研究仍显得尤为重要,因为它们在现实世界中有多种应用,比如热交换器设计、环境控制和能源系统。 该研究对于理解多孔介质中的传热和传质过程,以及优化涉及此类环境的设计具有深远的科学价值。通过对不同物理量的影响进行深入分析,它为磁流体动力学(MHD)和多孔介质中的自然对流提供了新的见解,为未来的实验和理论研究提供了基础。