关于指状双扩散对流的壁面约束模型研究

通过二维直接数值模拟，研究了具有真实海水特性的指状双扩散对流在壁面约束域中的情况，并与完全周期性域的结果进行了比较。对于两水平板间固定的不稳定盐度差，随着稳定温度差的增加，主导流结构从对流卷转变为盐指。同时，由平均标量梯度计算得到的体密度比超过1。当由体平均温度梯度和域高度定义的体热瑞利数大于 $10^7$ 时，盐指的特征高度远小于域高度，流动进入自由盐指状态。在此状态下，输运特性与在完全周期性域中获得的结果（例如 Traxler 等人，J. Fluid Mech., 677, 530-553, 2011）定量一致。盐指体区不会自发分裂成多层阶梯状结构，这可能是由于固体边界阻止了大规模次级不稳定性的发展。在本文所考虑的最高盐度瑞利数下有限的密度比范围内，多层状态直接从具有均匀盐度分布和垂直线性温度分布的初始条件建立。