矩形单元中湍流 Rayleigh-B\'{e}nard 对流速度与温度场的实测振荡

在存在一个大尺度对流卷的矩形 Rayleigh-B\'{e}nard 对流单元中，发现了温度和速度振荡。在 $Ra=8.9 \times 10^{11}$ 和 $Pr=4$ 时，系统大部分区域均可观测到温度振荡，且振荡周期几乎恒定，$t_T = 74 \pm 2$ 秒。速度振荡仅能在靠近单元侧壁处的水平分量 $v_y$（垂直于大尺度环流平面）中发现，在这些位置其振荡周期也恒定，$t_T = 65 \pm 2$ 秒。温度和速度振荡具有不同的 $Ra$ 依赖性，分别由 Peclet 数 $Pe_T = 0.55Ra^{0.47}$ 和 $Pe_v = 0.28Ra^{0.50}$ 表示。与圆柱形单元的情况相比，我们发现速度振荡受系统几何形状的影响。