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雷利-贝纳尔对流中稳定模式贡献分析

流体动力学 2025-07-29 v1

摘要

本文探讨了在因温度梯度引发的雷利-贝纳尔对流中,稳定本征模的存在及其影响。将标准对流系统的非线性演化表述为本征模�幅。我们识别了在雷利数范围内发挥重要作用的线性本征模。我们发现,尽管不稳定本征模是系统动力学的重要贡献者,但少数几个线性稳定模通过非线性相互作用增长到大�幅,对于建模系统动力学至关重要。重要的是,稳定本征模被发现包含了非线性状态中形成的边界层结构的大部分。我们还展示了,雷利数对对流热传递(以努塞尔数量化)的缩放,可仅通过系统中少数本征模的总数即可有效量化。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.21019,
  title  = {An Analysis of Stable Mode Contributions to Rayleigh-B\'{e}nard Convection},
  author = {Zachary R. Williams and Ava G. Lowe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.21019},
  year   = {2025}
}

备注

18 pages, 5 figures. To be submitted to Physical Review Fluids