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立方腔内大尺度对流的瞬态流与重新取向

流体动力学 2020-01-10 v2

摘要

利用大涡模拟研究了立方腔内湍流大尺度对流环流(LSC)的瞬态过程,Rayleigh 数为 \Ray=108\Ray=10^8,Prandtl 数为 \Pran=0.7\Pran=0.7。我们首次明确表明 LSC 伴随有具有非零总角动量的尺度方位角流。研究还表明,整个流体的刚体旋转并未实现。我们发现,在 LSC 靠近对角面的准周期振荡期间,LSC 平面旋转与平均方位角运动之间的相关性较高,而在 LSC 重新取向期间相对较弱。我们提出了立方体中 LSC 重新取向的一种新的合理情景,其不涉及平均方位角流。我们引入一对大尺度正交准二维(Q2D)滚流的叠加来代替单滚流,LSC 的重新取向是由于其中一个 Q2D 滚流 cessation 而发生。该情景与所有已知的实验和数值数据一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.06718,
  title  = {Transient flows and reorientations of large-scale convection in a cubic cell},
  author = {Andrei Vasiliev and Peter Frick and Abhishek Kumar and Rodion Stepanov and Andrei Sukhanovskii and Mahendra K. Verma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.06718},
  year   = {2020}
}

备注

submitted to International Communications in Heat and Mass Transfer