圆柱样本中湍流 Rayleigh–Bénard 对流的热边界层廓线
流体动力学
2012-02-09 v2
摘要
我们采用动力学参考系方法 [Q. Zhou and K.-Q. Xia, Phys. Rev. Lett. 104, 104301 (2010)]，数值研究了圆柱样本中湍流 Rayleigh–Bénard 流动在上下平板附近近板温度廓线的结构，雷利数范围为 Ra=10^8 至 Ra=2×10^{12}，普朗特数分别为 Pr=6.4 和 Pr=0.7，从而首次将先前针对准二维系统的结果推广至三维系统。动力学参考系方法表明，在时空局部参考系下测得的温度廓线比固定参考系下的结果更接近 Pohlhausen 给出的层流零压力梯度边界层温度廓线。在动力学参考系下测得的廓线与层流廓线之间的偏差随 Pr 的减小而增大——此时由于动量边界层更薄，热边界层更易受到主流区涨落的影响——同时也随 Ra 的增大而增大，因为会有更多的热羽流经过测量位置。
引用
@article{arxiv.1110.6329,
title = {Thermal boundary layer profiles in turbulent Rayleigh-B\'enard convection in a cylindrical sample},
author = {Richard J. A. M. Stevens and Quan Zhou and Siegfried Grossmann and Roberto Verzicco and Ke-Qing Xia and Detlef Lohse},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.6329},
year = {2012}
}
备注
5 pages, 2 figures