混合流体Rayleigh-Benard行波对流中的缺陷结构

摘要

通过流体力学基本方程的数值模拟,研究了含有缺陷的行波对流的动力学特性. 当分离比Ψ＝-0.6时,随着相对瑞利数r逐渐增加,系统由局部行波对流过渡到含有缺陷的行波对流,然后缺陷消失过渡到无缺陷的行波对流. 对于不同分离比的研究表明,缺陷出现的周期随着分离比减小而迅速增加,随着r增加而增加. 在负的小分离比时的增加速率大于大分离比时的增加速率. 缺陷存在区间Δr随着分离比绝对值减小很快变小, 并且当Ψ＝-0.11时缺陷消失,没有发现含有缺陷的行波对流. 当r大于Δr的上限时,系统过渡到无缺陷的行波对流.可是,当r小于Δr的下限时,不同的分离比Ψ值,对应不同的行波对流斑图. 这说明分离比明显地影响着各斑图形成及它们之间的转换,斑图之间的转换是很复杂的.