具有温度相关热扩散率的非布辛涅斯克低普朗特数对流

Ambrish Pandey; Jörg Schumacher; Katepalli R. Sreenivasan

doi:10.3847/1538-4357/abd1d8

具有温度相关热扩散率的非布辛涅斯克低普朗特数对流

流体动力学 2021-01-29 v2 太阳与恒星天体物理

作者: Ambrish Pandey , Jörg Schumacher , Katepalli R. Sreenivasan

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摘要

为理解热扩散率的强径向依赖在类太阳恒星对流性质中的作用，我们在水平延展的矩形域(长宽比16)中的非奥伯贝克-布辛涅斯克(NOB)对流里模仿该效应，允许热扩散率 $\kappa$ 随温度增加(如恒星情形)。直接数值模拟(即通过分辨至最小尺度而无须任何建模的支配方程数值解)表明，与奥伯贝克-布辛涅斯克(OB)模拟(我们为比较目的进行了其中两次)相比，温度场关于中水平面的对称性被打破，而速度与热通量剖面基本保持对称。我们对 $\kappa(T)$ 的选择类似于恒星中的变化，导致温度场在计算域较热部分失去精细结构，但湍流热‘超结构’(其尺寸通常大于对流域深度的结构)的特征大尺度仍基本与深度无关。

关键词

非布辛涅斯克对流低普朗特数温度相关扩散率直接数值模拟热超结构对称性破缺

引用

@article{arxiv.2010.11120,
  title  = {Non-Boussinesq low-Prandtl number convection with a temperature-dependent thermal diffusivity},
  author = {Ambrish Pandey and Jörg Schumacher and Katepalli R. Sreenivasan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.11120},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 13 figures

具有温度相关热扩散率的非布辛涅斯克低普朗特数对流

摘要

关键词

引用

备注

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