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精确的磁流体动力学汇流解析解 被引量:1
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作者 章骥 方铁钢 +2 位作者 钟永芳 黄锋(译 ) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第10期1139-1147,共9页
就一个特殊的磁流体动力学(MHD)流动,即速度幂指数为-1时的汇流,得到著名的Falkner-Skan方程精确的解析解.解析解是封闭的,并有多重解分支.分析了磁场参数和壁面伸长参数的影响.发现了有趣的速度分布现象:即使壁面固定,回流区域依然出现... 就一个特殊的磁流体动力学(MHD)流动,即速度幂指数为-1时的汇流,得到著名的Falkner-Skan方程精确的解析解.解析解是封闭的,并有多重解分支.分析了磁场参数和壁面伸长参数的影响.发现了有趣的速度分布现象:即使壁面固定,回流区域依然出现.在一个罕见的Falkner-Skan MHD流动中,得到了一组解,以精确封闭的解析公式表示,极大地丰富了著名的Falkner-Skan方程的解析解,也加深了对这重要又有趣方程的理解. 展开更多
关键词 相似解 Falkner-Skan方程 伸长表面 磁流体动力学 解析解 汇流
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粘性流体间夹有多孔介质时的非定常流动及其热传导 被引量:2
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作者 J·C·乌玛法什 刘一中 +3 位作者 J·P·库玛 D·S·米纳 吴承平(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第12期1415-1434,共20页
粘性流体间夹有多孔介质,流经壁面温度等温的水平管道时,研究其非定常振荡流动及其热传导问题.多孔介质中的流动采用Brinkman方程模型.通过集中非周期项和周期项,将偏微分的控制方程转化为常微分方程,并利用边界和界面条件,找到了每个... 粘性流体间夹有多孔介质,流经壁面温度等温的水平管道时,研究其非定常振荡流动及其热传导问题.多孔介质中的流动采用Brinkman方程模型.通过集中非周期项和周期项,将偏微分的控制方程转化为常微分方程,并利用边界和界面条件,找到了每个区间的闭式解.数值计算了各种物理参数,如多孔性参数、频率参数、周期频率参数、粘度比、热传导系数比和Prandtl数,对速度和温度场的影响,并给出相应的图形.此外,导出了壁顶和壁底处的热传递率并用表格列出. 展开更多
关键词 非定常 多孔介质 不能混合的流体 水平管道 解析解
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流体饱和多孔介质中热发展强迫对流的熵产分析 被引量:21
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作者 K·霍曼 A·伊济拉利 +2 位作者 F·霍曼 吴承平(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第2期209-216,共8页
利用Darcy流动模型,同时考虑粘性耗散效应,分析研究了以两等温平板为边界的多孔介质中,热发展强迫对流的熵产.参数研究表明,组参数和Péclet数减小,而Brinkman数增大时,熵产增大.形象化的热线表示方法着重应用于Br<0的情况,在这... 利用Darcy流动模型,同时考虑粘性耗散效应,分析研究了以两等温平板为边界的多孔介质中,热发展强迫对流的熵产.参数研究表明,组参数和Péclet数减小,而Brinkman数增大时,熵产增大.形象化的热线表示方法着重应用于Br<0的情况,在这种情况下,在顺流的某些位置上,存在热传递方向的改变,即从原来的壁面向外传热变为向壁面传热. 展开更多
关键词 熵产 多孔介质 热线 能通量矢量 强迫对流
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多级运载火箭动态级间分离的Monte Carlo仿真 被引量:14
4
作者 J·柔沙尼安 M·塔利班 +1 位作者 黄锋(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第11期1279-1292,共14页
提出了研究多级运载火箭级间冷、热分离的计算公式.利用Monte Carlo仿真,考虑箭体分离时,采用远离正常设计值的参数去评估分离失败的风险.分析了各种扰动,如动态不平衡,剩余推力,分离机构引起的分离扰动,以及冷、热分离未对准的影响,得... 提出了研究多级运载火箭级间冷、热分离的计算公式.利用Monte Carlo仿真,考虑箭体分离时,采用远离正常设计值的参数去评估分离失败的风险.分析了各种扰动,如动态不平衡,剩余推力,分离机构引起的分离扰动,以及冷、热分离未对准的影响,得到分离箭体不会发生碰撞的条件.结果表明,当前设计满足分离要求. 展开更多
关键词 气垫增压火箭 反推进式火箭 运载火箭 MONTE Carlo 热分离 冷分离
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时间尺度上的某些积分不等式 被引量:12
5
作者 A·图纳 S·库图苏 +1 位作者 吴承平(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第1期21-26,共6页
研究了时间尺度上二维逆Hlder型不等式和Hlder不等式.还利用时间尺度上的Hlder不等式,给出了许多积分不等式.Hardy不等式是其特殊情况.
关键词 积分不等式 HOELDER不等式 HARDY不等式 时间尺度 逆不等式
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带扩散的广义热弹性固体中移动荷载引起的二维相互作用 被引量:6
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作者 S·德斯瓦尔 S·乔德哈瑞 +1 位作者 吴承平(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期188-202,共15页
当一个移动荷载沿着一个坐标轴作用在介质边界上时,研究了该具有广义热弹性扩散的均匀各向同性介质中的扰动.应用特征值逼近方法,研究了Laplace-Fourier变换域中的二维扰动问题.在Fourier扩展技术的基础上,利用Laplace数值逆变换技术,... 当一个移动荷载沿着一个坐标轴作用在介质边界上时,研究了该具有广义热弹性扩散的均匀各向同性介质中的扰动.应用特征值逼近方法,研究了Laplace-Fourier变换域中的二维扰动问题.在Fourier扩展技术的基础上,利用Laplace数值逆变换技术,求解了位移分量、应力、温度场、浓度和化学势的解析表达式.数值计算了铜类材料的这些表达式,并给出有关图形.作为特殊情况,给出了广义热弹性介质和弹性介质中,扩散和热效应的理论结果和数值结果. 展开更多
关键词 特征值逼近 矢量矩阵微分方程 热弹性扩散 广义热弹性 移动荷载 Laplace和Fourier变换
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热冲击荷载作用下的含球形空腔的广义热弹性功能梯度球形各向同性体 被引量:7
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作者 M·K·戈西 M·卡诺瑞阿 +1 位作者 韦轶(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第10期1147-1160,共14页
在带两个松弛时间参数的广义热弹性线性理论(Green和Lindsay理论)意义上,研究含一个球形空腔的功能梯度球形各向同性无限大弹性介质中,热弹性位移、应力和温度的求解方法.空腔表面无应力,但承受一个随时间变化的热冲击荷载作用.在Laplac... 在带两个松弛时间参数的广义热弹性线性理论(Green和Lindsay理论)意义上,研究含一个球形空腔的功能梯度球形各向同性无限大弹性介质中,热弹性位移、应力和温度的求解方法.空腔表面无应力,但承受一个随时间变化的热冲击荷载作用.在Laplace变换域中,给出了一组矢量-矩阵微分方程形式的基本方程,并用特征值方法求解.应用Bellman方法进行数值逆变换.计算了位移、应力和温度,并给出相应的图形.结果表明,材料热物理性质的变化,对荷载响应的影响非常强烈.并与对应的均匀材料进行了比较和分析. 展开更多
关键词 广义热弹性 功能梯度材料(FGM) Green—Lindsay理论 矢量-矩阵微分方程 Bellman方法
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考虑感应磁场影响时,伸展表面上的MHD驻点流动及其热传递 被引量:5
8
作者 F·M·阿里 R·纳扎尔 +3 位作者 N·M·阿里菲 I·波普 海治(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第4期391-399,共9页
考虑感应磁场的影响,研究不可压缩粘性流体在伸展表面上,作稳定磁流体动力学(MHD)的驻点流动.通过相似变换,将非线性的偏微分方程,变换成为常微分方程.用打靶法数值地求解变换后的边界层方程,得到不同的磁场参数和Prandtl数Pr时的数值解... 考虑感应磁场的影响,研究不可压缩粘性流体在伸展表面上,作稳定磁流体动力学(MHD)的驻点流动.通过相似变换,将非线性的偏微分方程,变换成为常微分方程.用打靶法数值地求解变换后的边界层方程,得到不同的磁场参数和Prandtl数Pr时的数值解.对a/c>1和a/c<1两种情况(其中a和c均为正值),讨论感应磁场参数对表面摩擦因数、局部Nusselt数、速度和温度的影响,绘出变化曲线并给予讨论. 展开更多
关键词 边界层 热传递 感应磁场 磁流体动力学 数值解 伸展表面
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化学反应对竖直平板边界磁流体动力学微极流体滑流的影响 被引量:5
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作者 R·C·乔德哈瑞 A·K·吉哈 +1 位作者 黄锋(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第9期1069-1082,共14页
对半无限竖直平板为边界的多孔介质,研究了传热、传质对微极流体不稳定滑流的影响,其化学反应是一级均匀的.均匀磁场垂直作用于可以吸收微极流体的多孔表面,吸引速度随着时间而变化.自由流动的速度随着微小扰动而呈指数增大或减小.采用... 对半无限竖直平板为边界的多孔介质,研究了传热、传质对微极流体不稳定滑流的影响,其化学反应是一级均匀的.均匀磁场垂直作用于可以吸收微极流体的多孔表面,吸引速度随着时间而变化.自由流动的速度随着微小扰动而呈指数增大或减小.采用近似方法获得了微极流体的速度、微转动、温度、浓度的表达式,还得到了在不同流体特征和流动条件下,壁面的摩擦系数、耦合应力系数、传热率和传质率. 展开更多
关键词 微极流体 微转动 化学反应 滑移流动 磁流体动力学 传热和传质
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在重力作用下的上覆无限热弹性流体对广义热弹性固体转动的影响 被引量:4
10
作者 P·艾拉瓦利亚 N·S·纳拉 +1 位作者 黄锋(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第12期1415-1426,共12页
计及上覆无限热弹性流体的重力作用,沿界面有不同的外力作用时,研究广义热弹性固体的旋转变形问题.在Laplace和Fourier域内,通过积分变换,得到了位移、应力及温度分布的表达式.然后在物理域内,应用数值逆变换方法,得到这些分量的值,并... 计及上覆无限热弹性流体的重力作用,沿界面有不同的外力作用时,研究广义热弹性固体的旋转变形问题.在Laplace和Fourier域内,通过积分变换,得到了位移、应力及温度分布的表达式.然后在物理域内,应用数值逆变换方法,得到这些分量的值,并讨论了该问题的一些特例.结果以图形方式给出,显示了介质的旋转以及重力作用的影响. 展开更多
关键词 旋转 重力 广义热弹性 热弹性流体 LAPLACE变换 FOURIER变换 温度分布
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微极流体向受热面的MHD驻点流动 被引量:4
11
作者 M·阿斯拉夫 M·M·阿斯拉夫 +1 位作者 黄锋(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第1期44-52,共9页
分析了有均匀横向磁场作用时,导电微极流体垂直冲击受热面时形成的二维驻点流动问题.应用适当的相似转换,将连续、动量、角动量及热量的控制方程,及其相应的边界条件,简化为无量纲形式.然后,利用以有限差分离散化为基础的算法,求解简化... 分析了有均匀横向磁场作用时,导电微极流体垂直冲击受热面时形成的二维驻点流动问题.应用适当的相似转换,将连续、动量、角动量及热量的控制方程,及其相应的边界条件,简化为无量纲形式.然后,利用以有限差分离散化为基础的算法,求解简化了的自相似非线性方程.用Richardson外推法,进一步求精其结果.以图表形式表示磁场参数、微极性参数、Prandtl数对流动和温度场的影响,说明了其解的重要特性.研究表明,随着磁场参数的增大,速度和热边界层厚度变小了.与Newton流体相比较,微极流体的剪应力和传热率出现明显的减少,这对聚合物生产过程中流体的流动和热量控制是有益的. 展开更多
关键词 磁流体动力学(MHD) 驻点流动 微极流体 相似变换 有限差分 边界层
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同伦分析法求解非线性多孔收缩表面上黏性磁流体的流动 被引量:5
12
作者 S·纳丁 A·候赛因 +1 位作者 海治(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第12期1473-1481,共9页
研究在非线性多孔收缩表面上黏性磁流体(MHD)的流动.先用相似变换简化其控制方程,然后用同伦分析法(HAM)求解该简化问题.用图表的形式对问题的相关参数进行讨论,发现在有磁流体时,收缩解存在.同时得到,在不同参数下f″(0)的解是收敛的.
关键词 MHD流动 驻点流动 收缩表面 HAM解
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Casson流体作磁流体动力学流动时的Soret和Dufour效应 被引量:4
13
作者 T·哈亚特 S·A·谢赫扎德 +2 位作者 A·阿尔舍德 黄锋(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2012年第10期1211-1221,共11页
考虑Soret和Dufour效应,对Casson流体在可伸缩表面上,作磁流体动力学流动时的影响.首先导出相关的方程,然后用同伦法构造级数解.给出并讨论了速度、温度和浓度的场结果;在不同的物理参数下,得到并分析了表面摩擦因数、Nusselt数和Sherw... 考虑Soret和Dufour效应,对Casson流体在可伸缩表面上,作磁流体动力学流动时的影响.首先导出相关的方程,然后用同伦法构造级数解.给出并讨论了速度、温度和浓度的场结果;在不同的物理参数下,得到并分析了表面摩擦因数、Nusselt数和Sherwood数的值;并验证了级数解的收敛性. 展开更多
关键词 Soret和Dufour效应 磁流体动力学(MHD)流动 Casson流体 传热传质
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仿样有限条U变换逼近法的精确解及其收敛性
14
作者 江傑新 湯健東 +1 位作者 海治(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第11期1314-1328,共15页
仿样有限条法(spline finite strip method)是分析等截面结构最流行的数值方法之一.在以往的研究中,与一些基准问题的解析结果相比较,论证了该方法数值结果的有效性和收敛性,但至今未对该方法的精确解和显式误差项进行过数学推导,解析... 仿样有限条法(spline finite strip method)是分析等截面结构最流行的数值方法之一.在以往的研究中,与一些基准问题的解析结果相比较,论证了该方法数值结果的有效性和收敛性,但至今未对该方法的精确解和显式误差项进行过数学推导,解析地论证过其收敛性.该文在对平板的分析中,使用酉变换(简称U变换)逼近法,导出了仿样有限条法精确的数学解,这是首次在公开文献中给出的精确解.和常规的仿样有限条法相比较,总矩阵方程的集成及其数值解都不同,U变换法的总矩阵方程,减少为仅含有2个未知量的方程,然后导出仿样有限条法显式的精确解.精确解按Taylor级数展开,导出误差项和收敛率,并和其他数值方法直接比较.在这一点上可以发现,仿样有限条法收敛速度和非协调有限元相同时,包含的未知量少得多,收敛率比常规的有限差分法快得多. 展开更多
关键词 仿样有限条 U变换 对称
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Stokes流动中的Phragmén-Lindelf型及其连续相关性的结果 被引量:4
15
作者 J·C·宋 黄雅意(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第7期835-842,共8页
就三维半无限柱体上的Stokes流动,研究边端效应的渐近性质.柱体水平面上的速度满足均匀的Dirichlet条件时,发现问题的解,随柱体有限端的距离,或呈指数增长,或呈指数衰减.最后讨论了方程参数的摄动影响.
关键词 Phragmén-Lindelf 连续相关性 衰减范围 STOKES流动
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半无限介质瞬态热传导的同伦分析法 被引量:3
16
作者 A·利扎尼亚 A·戈巴利 +3 位作者 G·多麦利 H·巴拉尼亚 海治(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2008年第12期1479-1485,共7页
应用同伦分析法(HAM)求解半无限介质瞬态热传导问题,该问题在不同的热场中有着广泛的应用.将得到的分析结果与精确解和积分法结果进行比较.比较表明,和其它近似方法相比,HAM能够提供更好的近似值.得到了铜、铁和铝在不同时间热流量的变... 应用同伦分析法(HAM)求解半无限介质瞬态热传导问题,该问题在不同的热场中有着广泛的应用.将得到的分析结果与精确解和积分法结果进行比较.比较表明,和其它近似方法相比,HAM能够提供更好的近似值.得到了铜、铁和铝在不同时间热流量的变化和温度的分布. 展开更多
关键词 同伦分析法 半无限介质 传导 瞬态热传递 积分法 温度分布
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不对称柔性壁管道内幂律流体蠕动传输的精确解 被引量:4
17
作者 T·哈亚特 M·贾佛德 +1 位作者 黄绍红(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第10期1172-1180,共9页
在不对称管道内,研究了壁面柔曲性对非Newton流体蠕动流的影响.流变学性质由幂律流体本构方程表征.在数学表达中,采用了长波和低Reynolds数近似.得到了流函数和速度的精确解.给出了流线图及其俘获现象.对所讨论的流动,陈列了关键参数的... 在不对称管道内,研究了壁面柔曲性对非Newton流体蠕动流的影响.流变学性质由幂律流体本构方程表征.在数学表达中,采用了长波和低Reynolds数近似.得到了流函数和速度的精确解.给出了流线图及其俘获现象.对所讨论的流动,陈列了关键参数的显著特征,并最后给出了主要结论. 展开更多
关键词 蠕动流 幂律流体 柔性壁
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非Darcy多孔介质中的非线性对流 被引量:3
18
作者 M·R·帕沙 黄雅意(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期533-543,共11页
利用温度-浓度-密度关系,研究非Darcy多孔介质中的自由对流问题.对于不同的惯性参数、传递参数、Rayleigh数、Lewis数、Soret数和Dufour数,分析了非线性温度参数和浓度参数对非线性对流的影响.浮力对对流起着辅助的附加作用,当惯性作用... 利用温度-浓度-密度关系,研究非Darcy多孔介质中的自由对流问题.对于不同的惯性参数、传递参数、Rayleigh数、Lewis数、Soret数和Dufour数,分析了非线性温度参数和浓度参数对非线性对流的影响.浮力对对流起着辅助的附加作用,当惯性作用不计时,切向速度随着非线性温度和浓度的增加而急剧地增加.然而,当惯性效应不为0时,非线性温度和浓度对切向速度的影响是有限的.对两个传递参数、惯性影响参数以及控制非线性温度和浓度的其他参数,取不同的数值时,浓度分布有点儿变化,并在不同的范围内传播.随着非线性温度和浓度的增加,传热/传质在很大的范围内变化,这取决于是Dacry多孔介质,还是非Darcy多孔介质.当所有的影响(惯性的影响、两个传递系数的影响、Soret和Dufour的影响)同时为0/不为0,在非线性温度/浓度参数以及浮力的共同作用下,分析了传热/传质的变化.发现在Darcy多孔介质中,温度和浓度以及它们的交叉扩散,对传热/传质的影响,要比非Darcy多孔介质要大.发现了浮力的负面作用,随着非线性温度系数的增加,传热/传质率是提高的,而随着非线性浓度系数的增加,传热/传质率是下降的. 展开更多
关键词 非Darcy多孔介质 自由对流 温度传递 溶质传递
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梁-柱体系在椭圆型荷载作用下的精确解和动力屈曲分析 被引量:3
19
作者 H·S·阿尔乔姆 L.艾登 +1 位作者 黄雅意(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第10期1249-1255,共7页
当梁-柱体系两端铰支时,在随时间周期变化的椭圆型轴向压力的作用下,给出了其动力稳定性问题的一个闭合解.采用Fourier正弦级数形式,以及解析地求解由此产生的常微分方程,求得控制方程的解.找到动力屈曲问题精确的解析解是有困难的,然... 当梁-柱体系两端铰支时,在随时间周期变化的椭圆型轴向压力的作用下,给出了其动力稳定性问题的一个闭合解.采用Fourier正弦级数形式,以及解析地求解由此产生的常微分方程,求得控制方程的解.找到动力屈曲问题精确的解析解是有困难的,然而该体系的物理特性,为精确解的存在提供了充分的依据.另外,还研究了体系的频率响应特性,静力、驱动力和频率比对临界屈曲荷载的影响. 展开更多
关键词 动力屈曲 精确解 JACOBI椭圆函数 稳定-不稳定
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流经有热辐射的无限垂直多孔平板时非稳定MHD流动的Soret和Dufour效应 被引量:2
20
作者 S·R·维姆帕蒂 A·B·拉克米-纳拉雅纳-加里 +1 位作者 黄锋(译) 张禄坤() 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2010年第12期1401-1414,共14页
不可压缩粘性导电流体,流经无限垂直多孔平板,平板存在振荡吸入速度和热辐射时,研究流动参数对自由对流和传质的非稳定磁流体动力学流动的Dufour(扩散热)和Soret(热扩散)效应.应用有限单元法,数值求解该问题的速度、温度和浓度场,还得... 不可压缩粘性导电流体,流经无限垂直多孔平板,平板存在振荡吸入速度和热辐射时,研究流动参数对自由对流和传质的非稳定磁流体动力学流动的Dufour(扩散热)和Soret(热扩散)效应.应用有限单元法,数值求解该问题的速度、温度和浓度场,还得到了表面摩擦、传热传质率的表达式.数值结果以图表方式给出,对外表致冷的平板(Gr>0)和外表加热的平板(Gr<0),给出了该方程中所遇参数的影响. 展开更多
关键词 传质 MHD流动 垂直平板 吸入速度 Soret数和Dufour数 热辐射 有限单元法
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