高Prandtl数湍流垂直对流中的边界层
流体动力学
2023-06-22 v2
摘要
许多环境流动源于垂直表面的自然对流,从建筑内的流动到海洋 terminating 冰川处消融的冰面流动皆然。我们利用具有温差壁面的垂直槽道的三维直接数值模拟来研究此类对流湍流边界层。通过实施多分辨率技术,我们能在宽广的Prandtl数范围内进行模拟。这使我们得以区分水平热通量及边界层宽度相对于Rayleigh数与Prandtl数的参数依赖关系。在所考察的参数范围、内,我们发现流动符合“浮力控制” regime,其中热通量与壁面间距无关。对于给定的,热通量被发现与摩擦速度呈线性标度。最后,我们讨论了我们的结果对垂直冰-海洋界面处热通量与盐通量参数化的意义。
引用
@article{arxiv.2105.08407,
title = {Boundary layers in turbulent vertical convection at high Prandtl number},
author = {Christopher J. Howland and Chong Shen Ng and Roberto Verzicco and Detlef Lohse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.08407},
year = {2023}
}
备注
18 pages, 7 figures, submitted to J. Fluid Mech