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在倾斜的多孔介质中,当粘度和各向异性热扩散率具有温度依赖性时,Darcy–Forchheimer对流现象的出现
《Journal of Fluid Mechanics》:The onset of Darcy–Forchheimer convection in an inclined porous medium with the temperature dependence of viscosity and anisotropic thermal diffusivity
【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月27日 来源:Journal of Fluid Mechanics 4.2
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摘要 本研究探讨了内部热源和各向异性热扩散率对水平倾斜多孔介质中对流运动的影响,假设底部边界为绝热边界,顶部边界为等温边界。动量方程采用Darcy–Forchheimer模型建立,并假设黏度是温度的线性函数。通过计算临界瑞利数及相关波数,进行了线性和非线性稳定性分析以确定系

本研究探讨了内部热源和各向异性热扩散率对水平倾斜多孔介质中对流运动的影响,假设底部边界为绝热边界,顶部边界为等温边界。动量方程采用Darcy–Forchheimer模型建立,并假设黏度是温度的线性函数。通过计算临界瑞利数及相关波数,进行了线性和非线性稳定性分析以确定系统的稳定性。对于非线性稳定性,所有具有高阶范数的初始数据都表现出条件稳定性不足,这表明
$L^2$理论不足以实现类似的稳定性,其中
$L^2$表示域
$\omega$上的希尔伯特空间。同时,通过限制内部热源参数Q并使用高阶范数,也可以达到条件稳定性边界。Chebyshev tau-QZ算法用于求解广义特征值问题,该方法通过对扰动方程应用正常模式技术获得。研究了各无量纲参数(如各向异性热扩散率参数
$\phi$)和黏度参数

的增加而均匀扩大。