弱湍流热对流中的双粒子弥散
流体动力学
2016-06-29 v1 斑图形成与孤子
摘要
我们展示了一项关于普朗特数约为1的流体的瑞利-贝纳尔对流弱非线性区中粒子弥散的数值研究结果，该区域存在理想直对流卷与以螺旋缺陷混沌形式的弱湍流之间的双稳态。尽管拉格朗日粒子对统计已成为研究高雷诺数充分发展湍流的常见工具，我们表明质量传输的关键特征也可在无明显或弱湍流的对流系统中发现。具体而言，在短时间下，我们发现粒子对弥散具有类理查森的标度。我们用一个捕捉平流与扩散相互作用的模型定量解释了我们的发现。在长时间下，我们观察到粒子的类扩散弥散，其变得与单个粒子的随机运动无关。发现扩散速率依赖于时空混沌的程度。
引用
@article{arxiv.1511.06690,
title = {Two-Particle Dispersion in Weakly Turbulent Thermal Convection},
author = {Simon Schütz and Eberhard Bodenschatz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.06690},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 6 figures