用热毯覆盖对流：数值模拟与随机建模
流体动力学
2023-12-14 v3
摘要
已知向对流流体中添加移动边界会导致非平凡且令人惊讶的动力学，产生从千米级喀斯特地貌到行星级板块构造的壮观地貌形态。一方面，移动的固体改变了周围的流场；另一方面，流体也改变了固体的运动和形状。这导致了双向耦合，在研究流固耦合和理解地貌形态方面具有重要意义。在这项工作中，我们研究了漂浮板与其下方对流流体之间的耦合。通过数值实验，我们表明该板的运动是由下方的流体驱动的。然而，流场结构也因该板的存在而发生改变，导致了“热毯”效应，即板下方被困住的热量产生浮力和上涌流，进而将板推开。通过分析移动边界与流体之间的这种双向耦合，我们能够通过低维随机模型捕捉该板的动力学行为。从地球物理学角度来看，热毯效应被认为驱动了大陆漂移，因此理解这一机制具有超越流体动力学的意义。
引用
@article{arxiv.2306.11394,
title = {Covering convection with a thermal blanket: numerical simulation and stochastic modeling},
author = {Jinzi Mac Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.11394},
year = {2023}
}