强垂直磁场中的湍流Rayleigh-Bénard对流
流体动力学
2020-06-24 v2
摘要
通过直接数值模拟,研究了在施加轴向磁场的纵横比为1的圆柱形腔体中,湍流Rayleigh-Bénard对流的流动结构与输运特性。考虑了普朗特数0.025、瑞利数高达、哈特曼数高达1400的流动。结果与早期的实验和数值数据一致。正如预期,热传输率和动能被强磁场抑制。同时,发现它们在瑞利数下的增长在高哈特曼数流动中更快。这一行为归因于新发现的流态,其特征是显著的准二维结构,令人联想到早先在磁流体湍流模拟中观察到的涡片。在接近Chandrasekhar线性稳定性极限的流动中,发现了类似于旋转Rayleigh-Bénard对流中的旋转壁模。文中报道了对流动空间结构的详细分析及其对全局输运特性的影响。
引用
@article{arxiv.2002.09383,
title = {Turbulent Rayleigh-B\'{e}nard convection in a strong vertical magnetic field},
author = {Ruslan Akhmedagaev and Oleg Zikanov and Dmitry Krasnov and Joerg Schumacher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.09383},
year = {2020}
}