对流的解析和数值线性分析再探
流体动力学
2025-04-23 v2 星系天体物理
摘要
我们在大于温度标高尺度的域中对对流进行线性分析。我们在这些分析中同时使用解析和数值方法。在排除所有耗散的情况下，对流的典型时间尺度由温度标高上的自由落体时间决定。我们定量地展示了Boussinesq和Wentzel-Kramers-Brillouin（WKB）近似适用的条件。我们重新评估了临界瑞利数（对流的关键指标），并表明WKB近似倾向于低估临界瑞利数，特别是当温度标高与域高度相当或更小时。我们清楚地解释了为什么需要热传导和粘性来稳定负熵梯度介质。
引用
@article{arxiv.2504.01528,
title = {Analytical and Numerical Linear Analyses of Convection Revisited},
author = {Izumi Seno and Shu-ichiro Inutsuka},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.01528},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 22 figures, accepted for Physics of Fluids