水平面内の循環流による流れ場の反転と長周期変動

摘要

液体金属のような電気伝導性の良い流体に磁場をかけると、実現する流れ場の構造は磁場の方向に 2 次元性の強いものとなることが知られている。上下面の温度を固定した平板間でのレイリー·ベナール対流では、水平方向に強い磁場をかけるとそれに平行な軸をもつロール状対流が実現する。一方で磁場をかけないレイリー·ベナール対流でも、臨界レイリー数の近辺で実現される対流パターンは 2 次元ロール構造である。磁場の印加によりこのような 2 次元ロール構造の存在するレイリー数（Ra）の範囲は拡大し、時間変動の発生や乱流への遷移を大幅に遅らせる、つまり流速の大きい流れにまで遷移領域を拡大して調べることが可能となる。