流动和传热的自维持振荡与混沌

研究有限腔体内孤立体的自然对流换热和混合对流换热及具有周期性几何结构的通道内的流动和传热的自维持振荡和混沌。发展高精度的有限容积法和Lattice-Boltzmann方法及并行计算技术，用多种数值方法和可视化实验对研究模型中的流动和传热进行模拟，并对多种方法得到的模拟结果进行比较，考核各种方法模拟非线性特性的能力。根据所获得的数值和实验结果，分析相轨迹、功率谱、轨道吸引子、李亚普诺夫指数等非线性特征，查明问题的物理规律和自维持振荡从周期振荡、倍周期振荡、拟周期振荡、非周期振荡到最后发展为混沌的历程，以及物理及几何参数对非线性特性的影响和发生自维持振荡和混沌的条件，深入了解在流动和传热中发生自维持振荡并发展为混沌的物理机理，揭示流动和传热的自维持振荡和混沌的物理本质。课题的研究丰富了传热学理论，有助于深刻地认识和了解自然，可为强化传热提供理论上的指导，并为相关工程应用提供基础数据。