水平对流和内部加热对流的终极规律
流体动力学
2026-04-10 v1
摘要
我们推导了针对水平对流（HC）和纯内部加热对流（IHC）的终极规律渐近模型，类比于我们近期（2024年）对瑞利-贝纳尔对流（RBC）的终极规律模型的扩展。为推导HC和IHC对应的模型，我们将湍流边界层关系与这两种系统的精确耗散平衡相结合。对于HC，得到的标度关系与Siggers等人（2004）的严格传输界限一致。对于纯IHC，标度关系与Wang等人（2021）的精确HC-IHC平衡关系一致，并与Arslan等人（2021）在等温板配置下对对流通量不对称性的严格界限一致。RBC与HC/IHC之间的主要区别在于，后两种情况下，全局动能平衡不包含额外的响应因子（HC中为无量纲对流热通量或IHC中为反比 bulk 温度），而RBC中则包含。因此，对于固定Pr值，HC和IHC的终极规律标度指数为1/3，而RBC中为1/2。
引用
@article{arxiv.2604.08164,
title = {Ultimate regimes in horizontal and internally heated convection},
author = {Olga Shishkina and Detlef Lohse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.08164},
year = {2026}
}