Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区和成长

宁利中^1)†，胡彪¹⁾，宁碧波²⁾，田伟利³⁾

（ 1）. 西安理工大学西北旱区生态水利工程国家重点实验室培育基地，陕西西安710048 ；2）. 嘉兴学院建筑工程学院，浙江嘉兴314001 ；3）. 上海大学建筑系上海200444）

本文发表于《物理学报》2016,65（21）：214401 物理学报抽印本.pdf

   采用SIMPLE算法对二维流体力学基本方程组进行了数值模拟，研究了Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动中对流斑图的分区，成长及水平流动对不同斑图特征物理量的影响。结果表明，上下临界雷诺数将流动分成三个区域，即行波区，局部行波区，水平流区。和随着相对瑞利数增大而增大。在对流斑图的成长阶段，三种斑图随时间的成长过程是不同的，但对流圈都是从下游区开始成长的；特征物理量随着时间的变化也是不同的，行波对流和局部行波对流的最大垂直流速和努塞尔数经过指数增长阶段后进入周期变化的稳定阶段；水平流斑图的和经过缓慢增长后又缓慢降到稳定值。三种斑图的和随雷诺数增大而减小的，不同斑图区域有不同的变化规律。本文给出了和随的变化关系式及不同斑图的和随着的变化关系式。

关键词：Poiseuille-Rayleigh-Bénard流动, 行波, 局部行波, 斑图的成长

PACS:44.25.+f,44.15.+a,05.70.Ln,82.40.Bj

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