Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/85331
完整後設資料紀錄
DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor陳發林(Falin Chen)
dc.contributor.authorWen-Yu Huangen
dc.contributor.author黃玟瑀zh_TW
dc.date.accessioned2023-03-19T22:58:10Z-
dc.date.copyright2022-07-29
dc.date.issued2022
dc.date.submitted2022-07-27
dc.identifier.citation1.Turner,J.S.,1979:Buoyancy Effects in Fluids.Cambridge University Press. 2.Jevons, W.S.,1857. On the cirrous form of cloud.London, Edinburgh,and Dublin Philos Mag.J.Sci.,4th Series,14,22–35 3.Rayleigh, Lord, 1883: Investigation of the character of the equilibrium of an incompressible heavy fluid of variable density. Proc. London Math.Soc.,14,170–17 4.Radko,Timour.2013.Double-Diffusive Convection.Cambridge University. 5.Stommel,H.,A.B.Arons,and D.Blanchard,1956: An oceanographic curiosity:the perpetual salt fountain. Deep-Sea Res., 3, 152–153 6.Stern,M.E,1960: The salt-fountain and thermohaline convection.Thellus,12,172-175 7.Turner,J.S.,1985:Multicomponent convection.Annu.Rev.Fluid Mech.,17,11-14 8.Gershuni,G.Z.,1953:Stability of plane convective motion of a liquid.Zh.Tech.Fiz.23, 1838~1844 9.Ostrach,S.&Maslen,H,1961:International Developments in Heat Transfer,PartV. 10.Rudakovp, R.N.,1967:Spectrum of perturbations and stability of convective motion between vertical planes, Mar. Mekh. 31 (2), 349-355 11.Vest,C.M.and Arpaci,V.S.,1969:Stability of natural convection in a vertical slot, Fluid Mech. 36, 1-25. 12.Gill,A.E.and Kirkham,C.C,1970:A note on the stability of convection in a vertical slot,J.Fbdd Mech.42,125- 127 13.Hart,J.E.1971: Stability of the flow in a differentially heated inclined box, J.Fluid Mech.47.pp 547-576 14.Korpela,S.A.&Gozum,D.and Baxis,C.B.,1973:On the stability of the conduction regime of natural convection in a vertical slot,Int J.Heat Mass Transfer,pp 1683-1690 15.Weidman,P.D & Mehrdadtehranfer,G.1985: Instability of natural convection in a tall vertical annulus, Physics of Fluids.,28,776 16.Chen,Y.M. and Pearlstein,A.,1989: Stability of free-convection flows of variable-viscosity fluids in vertical and inclined slots.J Fluid.Mech.pp 513-541 17.Ruth, D.W.,1979: On the transition to transverse rolls in an infinite vertical fluid layer-a power series solution. Int J.Heat Mass Transfer, pp 1199-1208 18.McBain, G.D. and Armfield, S.W., 2004: Natural convection in a vertical slot: Accurate solution of the linear stability equations, ANZIAM J , pp 92-105 19.Dolapci, I.T., 2004: Chebyshev Collocation Method For Solving Linear Differential Equations,Mathematical and Computatinal Application9(1) pp 107-115 20.Moler, C.B. and Stewart, W., 1973: An Algorithm for Generalized Matrix Eigenvalue Problems, Society for Industrial and Applied Mathematics pp 241-256 21.Thangam, S. & C.F.Chen, 1986: Stability analysis on the convection of a variable viscosity fluid in an infinite vertical slot, Physics of Fluids,pp 1958-1988
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/85331-
dc.description.abstract本文建立一套高的垂直槽且側向有溫度及濃度存在之系統,利用擁有濃度差異之流體與熱對流耦合之關係而產生的雙擴散對流效應。以往對自然對流的討論,不論是實驗或是數值模擬較多對於熱對流的注重討論,而鮮少有將溫度及濃度兩個因子加在一起討論的例子。故本文希望藉由在熱對流的情況下,加入濃度水平梯度,以觀察整個系統的變化及雙擴散對流的狀況。本文透過穩定性理論及MATLAB數值分析,收集數值並整理分析歸納出一系列的比較討論。 本研究旨在運用時間的線性穩定性理論,探討高垂直槽內,根據不同的普朗特數,路易斯數,溫度差及濃度差對此系統的不穩定性的影響。可以發現不管是固定普朗特數改變路易斯數,或是固定路易斯數改變普朗特數,得到的穩定性邊界圖皆會有三大區域,分別是溫度擴散區,濃度擴散區及鹽指區域。並可以看見鹽指區域顯而易見。 在得到三大區域的數據後,本研究著重分析三大區域隨著普朗特數及路易斯數的變化,更深入的研究三大區域波數的變化,並且在改變普朗特數時的溫度擴散區以及改變路易斯數的農度擴散區,皆發現波數的跳動,而這個跳動源自於波的型態的轉變,會由靜止穩態轉變為振盪型態。zh_TW
dc.description.abstractThis paper set up a system of high vertical slot imposed with horizontal thermal and salinity gradient.The Double-diffusion system coupling with different salinity and thermal convection.In the past, people discuss natural convection whether in experiment or in numerical,usually focus on thermal convection.Rarely focus on the interaction between thermal and salinity.Thus,this paper hope to observe how double diffusive affect the system by putting a horizontal salinity gradient into a thermal convection system.In this paper,we apply MATLAB numerical analysis and stability theory,gathering numerical values and analyzed the result we gain. We apply theory of linear stability and analyzed the effect of different Pr,Lewis number,temperature difference and concentration difference.We find that no matter we fixed Pr and changed Le,or fixed Le changed Pr,we can always get three region in temperature concentration map.They are respectively thermal dominant, salt-finger,salinity dominant.We can easily see the salt-finger area. After gathering the data of the former three region. We focus on how Pr and Le affect our temperature concentration map and the changes of wave number.We find that there is a jump of wave number when we change Pr in the thermal dominant area and change Le in the salinity dominant.This jump is derived from the changes of the wave type,from stationary mode to oscillatory mode.en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2023-03-19T22:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1
U0001-2707202212593100.pdf: 2301307 bytes, checksum: f808646c1387d987178684d94194ec44 (MD5)
Previous issue date: 2022
en
dc.description.tableofcontents致謝 I 摘要 II Abstract III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VII 符號說明 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 文獻回顧 5 1.3 研究動機 7 1.4 研究方法 7 第二章 理論模型 8 2.1 問題描述 8 2.2 Boussinesq approximation 9 2.3 統御方程式 10 2.4 邊界條件與初始條件 11 2.5 統御方程式之無因次化 12 2.6 統御方程式求解基態解 14 第三章 線性穩定性 18 3.1 微小擾動方程式(Small perturbation equation) 18 3.2 正規模態展開(Normal modes expansion) 19 3.3 Squire’s Transformation 20 3.4 二維穩定性分析 22 3.5 二維正規模態展開 24 第四章 數值分析 26 4.1 頻譜分析法(Spectral method) 26 4.2 Chebyshev Collocation method 26 4.3 程式碼驗證 29 第五章 結果與討論 31 5.1 穩定性討論 31 5.2 普朗特數對系統的影響 31 5.2.1 穩定性邊界圖 31 5.2.2 三大區域隨Pr的變化 33 5.3 路易斯數對系統的影響 37 5.3.1 穩定性邊界圖 37 5.3.2 三大區域隨Le的變化 38 第六章 結論與未來展望 42 6.1 結論 42 6.2 未來展望 42 參考文獻 43 圖目錄: 圖 1-1 手指態(finger-type) 3 圖 1-2 擴散態(diffusive type) 4 圖 2-1 物理模型示意圖 8 圖 2-2 物理模型示意圖 11 圖 2-3 速度基態解: 17 圖 2-4 溫度及濃度基態解: 呈線性增加 17 圖 5-1 改變Pr的穩定性邊界圖 32 圖 5-2.三大區域對Pr的變化圖: 34 圖 5-3.三大區域波數隨Pr的變化 35 圖 5-4. 溫度擴散區的中性曲線圖 36 圖 5-5. 改變Le的穩定性邊界圖 37 圖 5-6. 三大區域對Le的變化圖。 39 圖 5-7. 三大區域波數隨Le的變化 40 圖 5-8. 濃度擴散區的中性曲線圖 41 表目錄: 表一.擷取自Korpela et.al[14]的結果 30 表二.與Korpela et.al[14]比較的結果 30
dc.language.isozh-TW
dc.subject穩定性分析zh_TW
dc.subject波數跳動zh_TW
dc.subject鹽指區域zh_TW
dc.subject雙擴散對流zh_TW
dc.subjectsalt-fingeren
dc.subjectjump of the wave numbeen
dc.subjectStability analysisen
dc.subjectdouble-diffusion convectionen
dc.title垂直槽中受水平溫度與濃度梯度驅動的雙擴散不穩定性分析zh_TW
dc.titleDouble-diffusive stability in a vertical slot imposed with horizontal thermal and salinity gradientsen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear110-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee周逸儒(Yi-Ju Chou),林哲宇(Che-Yu Lin)
dc.subject.keyword穩定性分析,雙擴散對流,鹽指區域,波數跳動,zh_TW
dc.subject.keywordStability analysis,double-diffusion convection,salt-finger,jump of the wave numbe,en
dc.relation.page44
dc.identifier.doi10.6342/NTU202201769
dc.rights.note同意授權(限校園內公開)
dc.date.accepted2022-07-27
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
dc.date.embargo-lift2022-07-29-
顯示於系所單位:應用力學研究所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
U0001-2707202212593100.pdf
授權僅限NTU校內IP使用(校園外請利用VPN校外連線服務)
2.25 MBAdobe PDF
顯示文件簡單紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved