二维数值湍流瑞利 - 贝纳德对流中速度和温度边界层的水平结构
流体动力学
2012-11-26 v1
摘要
我们利用在瑞利数 和普朗特数 下获得的二维（2D）数值数据，研究了具有恒定物性参数的奥伯贝克 - 布辛涅斯克（Oberbeck-Boussinesq）流动中，瑞利 - 贝纳德对流腔体导电底部（和顶部）平板沿不同水平位置处的近板速度和温度剖面结构。结果表明，在大多数情况下，对于速度和温度，由动态参考系方法 [Q. Zhou and K.-Q. Xia, Phys. Rev. Lett. 104, 104301 (2010)] 缩放的瞬时剖面与经典的普朗特 - 布拉修斯层流边界层（BL）剖面吻合良好。因此，当在与各自瞬时运动学和热边界层厚度波动的动态参考系中进行平均时，所得的平均速度和温度剖面在几乎所有水平位置上也呈现普朗特 - 布拉修斯型。我们进一步表明，在某些情况下，基于时间平均剖面的传统定义可能导致非物理的边界层厚度，而动态方法在这种情况下也能为运动学和热边界层提供明确定义的边界层厚度。
引用
@article{arxiv.1109.6871,
title = {Horizontal Structures of Velocity and Temperature Boundary Layers in 2D Numerical Turbulent Rayleigh-B\'{e}nard Convection},
author = {Quan Zhou and Kazuyasu Sugiyama and Richard J. A. M. Stevens and Siegfried Grossmann and Detlef Lohse and Ke-Qing Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.6871},
year = {2012}
}
备注
16 pages, 16 figures