液态镓磁对流中从壁模式到多模态的转捩

Yufan Xu; Susanne Horn; Jonathan M. Aurnou

液态镓磁对流中从壁模式到多模态的转捩

流体动力学 2023-03-17 v1 混沌动力学

作者: Yufan Xu , Susanne Horn , Jonathan M. Aurnou

摘要

本文给出了受垂直磁场作用的液态镓中瑞利-贝纳尔对流(RBC)的实验室-数值联合实验。实验在两个直径与高度比 $\Gamma = 1.0$ 和 $2.0$ 的圆柱形容器中进行，热强迫(瑞利数 $10^5 \lesssim Ra \lesssim 10^8$ )与磁场强度(钱德拉塞卡数 $0\lesssim Ch \lesssim 3\times 10^5$ )变化。实验室测量与数值模拟证实，我们有限圆柱容器中的磁对流通过非漂移的壁附着模式起始，与半无限域的渐近预测吻合良好。随着超临界度增加，实验与数值热测量以及数值速度数据揭示了具有不同方位角模数的壁模式状态之间的转捩，以及从壁主导对流到壁与内部多模态的转捩。这些转捩也反映在传热数据中，结合先前研究，将液态金属磁对流在大参数空间中的起始与超临界湍流行为联系起来。本文比较并讨论了液态金属中磁对流与旋转对流的宏观传热行为。

关键词

磁对流液态镓瑞利-贝纳尔对流壁模式多模态传热

引用

@article{arxiv.2303.08966,
  title  = {The Transition from Wall Modes to Multimodality in Liquid Gallium Magnetoconvection},
  author = {Yufan Xu and Susanne Horn and Jonathan M. Aurnou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.08966},
  year   = {2023}
}

备注

19 pages (including 4 pages of appendix), 8 figures

液态镓磁对流中从壁模式到多模态的转捩

摘要

关键词

引用

备注

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