水平来流对扰动成长和对流周期性的影响

摘要

对Pr=0.027 2的纯流体在矩形腔体外加水平来流时,进行二维流体力学基本方程组的数值模拟.研究了该纯流体Rayleigh-Benard对流的一维行波斑图的成长及时空的演化.发现对流成长过程可以划分为3个阶段,即对流发展、对流指数成长和周期变化.在对流指数成长阶段对不同相对Rayleigh(瑞利)数Rar的最大垂直流速场随时间变化的情况进行分析,获得了最大垂直流速场指数成长阶段的线性成长率γm和相对Rayleigh数Rar的关系公式.研究了行波周期受水平来流Reynolds(雷诺)数的影响,揭示了行波对流周期性及其对水平来流Reynolds数的依赖性.