由反向风与浮力驱动通风的随机模型
流体动力学
2023-08-17 v3
摘要
提出并研究了一种经典自然通风模型的随机版本,以揭示随机涨落对稳定性和可预测性的影响。在随机情形下,众所周知的确定性结论——即由浮力和风相互竞争效应驱动的通风存在多个稳态——可能产生误导。将与外部环境的浮力交换涨落建模为维纳过程时,此类系统倾向于驻留在其势的全局极小值附近,而非与亚稳平衡相关的状态。对于一个具有背风低位开口和迎风高位开口的受热空间,当风强超过某一统计临界值(该值略大于确定性系统发生分岔时的风强临界值)时,持续逆风向的浮力驱动流不太可能出现。当施加的风强涨落被建模为奥恩斯坦-乌伦贝克过程时,由于风强在浮力守恒方程中具有非线性作用,系统的势的拓扑结构被有效改变。因此,在较大的基础风强下,持续时间足够长的大风强涨落排除了持续逆风向通风的可能性。
引用
@article{arxiv.2303.02068,
title = {Stochastic models of ventilation driven by opposing wind and buoyancy},
author = {Veronica Andrian and John Craske},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.02068},
year = {2023}
}
备注
28 pages, 12 figures. Replacement corrects sign before exponent in equation (46)