无限普朗特数 Rayleigh-Bénard 对流中的反转

利用直接数值模拟，我们研究了无限普朗特数下二维 Rayleigh-Bénard 对流中反转的统计性质。我们发现大尺度环流不规则地发生反转，在长时间尺度上，两次连续真实反转之间的等待时间呈现泊松分布，而在短时间尺度上，连续穿越的间隔呈现幂律分布。我们观察到，侧壁附近和中心的垂直速度表现出不同的统计性质。与中心速度具有较短的自相关和较窄的标度区间相比，侧壁附近的速度在很宽的频率范围内表现出更长的自相关和 $1/f^2$ 功率谱。侧壁附近速度的概率分布是双峰的，表明存在反转的速度场。我们还发现，主导的傅里叶模式能很好地捕捉侧壁和中心的动力学。此外，通过计算时间结构函数，我们展示了侧壁附近速度涨落中弱间歇性的特征。