From zonal flow to convection rolls in Rayleigh-Bénard convection with free-slip plates
采用直接数值模拟方法研究了具有水平周期边界条件和自由滑移平板的Rayleigh-Bénard（RB）对流。考虑了两种结构，一种是二维（2D）RB对流，另一种是旋转轴平行于平板的三维（3D）RB对流。我们探索了瑞利数Ra的参数范围，从$10^7 to $ 10^9 $ and Prandtl numbers $ Pr $ from $ 1 $ to $ 100 $. We show that zonal flow, which was observed, for example, by Goluskin \emph{et al}. \emph{J. Fluid. Mech.} 759, 360-385 (2014) for $ <$r =2 $, is only stable when $ <$$ is smaller than a critical value, which depends on $ Ra $ and $ Pr $. With increasing $ <$$, we find a second regime in which both zonal flow and different convection roll states can be statistically stable. For even larger $ <$$, in a third regim…
2020-05-05 physics.flu-dyn
Comment on "Similarity analysis in magnetohydrodynamics: effects of Hall and ion-slip currents on free convection flow and mass transfer of a gas past a semi-infinite vertical plate," A.A. Megahed, S.R. Komy, A.A. Afify
磁流体动力学中的相似性分析：霍尔电流和离子滑移电流对气体通过半无限大垂直板的自由对流和质量传递的影响。Megahed，S.R. Komy，A.A. Afify [Acta Mechanica 151，185-194（2001）]在上述论文中，研究了放置在平静流体中的竖直静止板上的导电流体的边界层流动。霍尔和离子滑移电流的影响被考虑在内。边界层方程转化为普通的使用转换的缩放组，随后数值求解。然而，有两个基本的错误，在上述文件，这是下面介绍。
2007-10-05 physics.flu-dyn
Horizontal velocity field near the hot plate in turbulent natural convection
我们研究的速度场在水平（x-y）平面上的热板1.5毫米以上的湍流自然对流，使用PIV在瑞利数Raw=106和普朗特数Pr=5.2。测量平面位于根据自然对流边界层方程[7]估算的速度边界层内，以及由于大尺度流动[2，5]而导致的速度边界层内。边界层由线羽流组成，线羽流之间有下沉流体。从下沉流体中心到线羽流的瞬时速度变化被发现偏离经典的Prandtl-Blasius层流边界层轮廓，这被GL理论假定为边界层的性质[2，5]。计算结果与自然对流边界层廓线吻合较好。时间平均的平均速度变化偏离自然对流和Blasius型配置文件的预期，因为它取决于线羽的方向。我们的测量结果证明了在线状羽流两侧存在自然对流边界层的理论[10]。
2014-04-04 physics.flu-dyn
Covering convection with thermal blankets: fluid-structure interactions in thermal convection
本研究通过数值实验和物理建模考察对流流体与漂浮板块的流固耦合，揭示热毯效应并表明小板块在适当条件下可汇聚成超大陆。
2024-12-19 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Mixed Convection From an Isothermal Rough Plate
本研究推导了预测平坦各向同性粗糙表面在稳定强制流动下混合对流表面导热率的公式，并在多种倾角和正交方向下与历史实验数据进行了验证，均方根相对误差较小。
2024-12-10 physics.flu-dyn
Comment on Influence of convective boundary condition on double diffusive mixed convection from a permeable vertical surface, by P.M. Patil, E. Momoniat, S. Roy, International Journal of Heat and Mass Transfer, 70 (2014) 313-321
在上面的文章中，作者讨论了在垂直自由流中沿静止的、垂直的、可渗透的平板的边界层流动。流体通过垂直板被吸入或注入。在板处的流体种类浓度是恒定的并且不同于周围流体的流体种类浓度。还假设板通过来自具有恒定传热系数的恒定温度的另一流体的对流加热。板和周围流体之间的温度和物质浓度差产生浮力，并且流动的特征在于混合对流。边界层流动的偏微分方程（方程1-4在他们的论文中）进行了变换，并随后使用隐式有限差分格式结合准线性化技术进行了数值求解。准线性化技术是一种牛顿-拉夫逊方法。结果显示在12张图中。
2014-07-29 physics.flu-dyn
Scaling of plate-tectonic convection with pseudoplastic rheology
采用假塑性流变学和强温度依赖性粘滞模型模拟热对流，研究了板块-构造对流的标度性。地幔熔融的影响也探讨了额外的深度依赖粘度。热流标度可以构造只有两个参数，内部瑞利数和岩石圈的粘度对比，后者是完全由流变特性。板块构造对流和滞盖对流之间的过渡的临界粘度对比被发现是成正比的内部瑞利数的平方根。在此基础上讨论了地幔温度与地球表面热通量的关系，并证实了从全球能量平衡考虑的地幔温度与地球表面热通量之间的反比关系。在地表水的存在，以减少有效摩擦系数，板块构造的操作建议是似是而非的整个地球历史。
2010-08-27 astro-ph.EP physics.flu-dyn physics.geo-ph
Mixed-convection laminar film condensation on a semi-infinite vertical plate
本文对既有重力型体积力又有平行于表面运动的蒸汽的层流膜状凝结问题进行了全面的研究。它表明，无论是体力和蒸汽速度是显着的，通过一个全面的数值解得到的修改凯勒箱方法。确定了控制纯蒸汽凝结和传热的重要参数。在前缘和下游区域进行了扰动分析。这两个政权的薄膜近似，并与精确的数值解进行比较。
2014-03-13 physics.flu-dyn
Thermal Waves and Heat Transfer Efficiency Enhancement in Harmonically Modulated Turbulent Thermal Convection
我们研究了瑞利数为4 E8 < Ra <2 E12的40年的湍流瑞利-贝纳德对流，同时对我们圆柱形单元的板的温度进行谐波调制。我们探测的流动放置在细胞内部的温度传感器和嵌入在高导电铜板和检测热波传播调制频率在大部分的对流。我们证实了最近的数值预测[PRL 125，154502（2020）]的努塞尔数的显着增强，并报告其依赖于板的温度调制的频率和幅度。
2021-10-19 physics.flu-dyn
Comment on Radiation effects on a certain MHD free convection flow, by A. Y. Ghaly and on Chebyshev finite difference method for the effects of chemical reaction, heat and mass transfer on laminar flow along a semi infinite horizontal plate with temperature dependent viscosity, by A.Y. Ghaly and M.A. Seddeek
在上述论文[Chaos，Solitons & Fractals，13（2002）1843-1850]中，作者处理了沿导电流体的竖直等温板的边界层流动。板位于恒定速度$u_\infty$、恒定温度$T_\infty$和恒定质量浓度$C_\infty$的垂直自由流中。板块垂直移动的速度是距离$x$（$u_w=cx$）的线性函数。具有恒定强度$B_0$的横向磁场被施加在流动上。对边界层方程进行了数值积分。然而，本文存在一个根本性的错误，所给出的结果没有任何实际价值。
2007-03-29 physics.flu-dyn
Numerical analysis of turbulent forced convection and fluid flow past a triangular cylinder with control plate using standard $κ$-$ε$ model
对不同间隙比（0，0.5，1，1.5，2）和隔板尺寸（0，1，1.5）下，湍流绕流下游插入隔板的等边三角形圆柱的流场和换热特性进行了数值试验。非定常流模拟在Re= 22，000时，在基于有限体积的同位框架中，在二维非结构化网格上进行。结合标准$κ$ - $ε$模型求解雷诺平均动量和能量方程。在这项研究中，圆筒和控制板受到恒定的壁温。结果表明，三角形圆柱-分流板系统的阻力随间隙比的增大而减小。涡脱落被抑制的Strouhal数（ST）减少到其最小值的最大间隙比的配置研究。传热性能也显着提高了有限的间隙。此外，还研究了分离板长度变化对力系数、斯特劳哈尔数、局部平均努塞尔数和表面平均努塞尔数的影响。结果表明，增加分离板的长度显着抑制脱落的最小频率获得的最大板长度Ls/h = 1.5。然而，总的热传递随着板长度的增加而降低。
2022-06-25 physics.flu-dyn
Skin-Friction and Forced Convection from Rough and Smooth Plates
针对传统粗糙平板摩擦阻力类比理论在低速下失效的问题，提出基于自相似粗糙度的表面摩擦与强制对流公式，经多源实验数据验证，多数数据集上误差优于已有方法。
2024-08-19 physics.flu-dyn
Mixed Convection in a Differentially Heated Cavity with Local Flow Modulation via Rotating Flat Plates
本研究针对旋转平板局部调制的差热方腔混合对流，采用ALE有限元法求解动边界问题，模拟得到临界瑞利数等结果，明确了调制器数量与瑞利数对流动换热的影响规律。
2020-11-06 physics.flu-dyn
Sidewall effects in Rayleigh-Bénard convection
采用直接数值模拟方法研究了侧壁温度边界条件对Rayleigh-Bénard（RB）对流传热的影响。对于相对低的瑞利数Ra，当侧壁是等温的，保持在温度$T_c+Δ/2$（其中$Δ$是水平板之间的温差，而$T_c$是冷板的温度）时，热传输比当侧壁是绝热的时高。原因是在前一种情况下，部分热流通过充当短路的侧壁逸出而避免了流体层的热阻。对于较高的Ra，本体变得更加等温，并且这减少了通过侧壁的热流。因此，对于足够高的Ra（$\simeq 10^{10}$），具有等温侧壁的单元中的热通量收敛到具有绝热侧壁的单元中获得的值。然而，当侧壁温度偏离$T_c+Δ/2$时，底板和顶板处的热传递不同于使用绝热侧壁获得的值。在这种情况下，该差异不随Ra的增加而减小，从而表明实验装置的环境温度可以影响热传递。当只有靠近水平板的非常小的侧壁区域保持等温而侧壁的其余部分绝热时，观察到类似的行为。原因在于，在最靠近水平板的区域中，流体与侧壁之间的温差最高。这表明，应该小心地将热屏蔽放置在流体样品外部，以最大限度地减少寄生热流。
2014-12-22 physics.flu-dyn
Bounds on Rayleigh-Bénard convection with imperfectly conducting plates
本文研究了湍流Rayleigh-Bénard对流边界的热性质对对流热输运上界的影响。我们的模型不完全进行边界板在两种方式：使用理想化的混合热边界条件的常数Biot数$η$，连续插值之间的先前研究的固定温度（$η= 0$）和固定通量（$η= \infty$）的情况下，并通过明确耦合在Boussinesq近似的流体中的演化方程通过温度和通量的连续性相同的上下导电板。在这两种情况下，我们系统地制定了一个边界原则，并获得明确的上限Nusselt数$Nu$在通常的瑞利数$Ra$测量的平均温度下降的流体层，使用“背景方法”开发的Doering和Constantin。在板的存在下，我们发现，边界依赖于$σ= d/λ$，其中$d$是板与流体的厚度比和$λ$是电导率比，并且边界问题可以映射到Biot数$η= σ$。特别是，对于每个$σ> 0$，对于足够大的$Ra$（取决于$σ$），我们表明，$Nu \leq c(σ) R^{1/3} \leq C Ra^{1/2}$，其中$C$是一个$σ$独立的常数，其中的控制参数$R$是一个瑞利数定义在整个板流体板系统的全部温度下降。在$Ra \to \infty$限制，通常的固定温度假设是一个奇异的限制的一般边界问题，而固定的通量条件出现最相关的渐近$Nu$ - $Ra$缩放，即使是高导电板。
2010-08-16 physics.flu-dyn
Impact of an Arc-shaped Control Plate on Flow and Heat Transfer around a Isothermally Heated Rotating Circular Cylinder
本文的主要目的是研究旋转、等温加热圆柱体的流动特性，圆柱体的下游有一个垂直的弧形控制板。以二维N-S方程的流函数-涡量（$ψ-ω$）格式为控制方程，在普朗特数$0.7$和雷诺数$150$下，对控制板的不同间距（$0.5$，$1$，$2$，$3$）、不同转速（$0.5$，$1$，$2.07$，$3.25$）进行了数值模拟。控制方程离散使用高阶紧致（HOC）计划和代数方程组，所产生的HOC离散，使用双共轭梯度稳定的方法求解。计算结果表明，圆柱的旋转运动使旋涡脱落面从流场中心线上移。尾流的结构根据板的位置而变化。当控制板设置在$d/R_0=3$且旋转速率非常高时，涡流的尺寸大大减小。在较大的转速下，弧形控制板的不同位置的影响非常显著。圆柱体的旋转和板的位置可用于降低或提高阻力和升力系数的值以及来自圆柱体表面的热传递。对于$d/R_0=2$和$α=3.25$，阻力系数达到最大值，约为$3$。
2023-01-31 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
On analytical solution of stationary two dimensional boundary problem of natural convection
本文给出了描述半无限长竖直平板等温表面自由对流换热的二维定常Navier-Stokes方程、连续方程和Fourier-基尔霍夫方程组的近似解析解。问题的制定是基于典型的自然对流假设：流体不可压缩性和Boussinesq近似。我们还假设垂直于板的速度分量很小。除基本方程外，还包括边界条件：平板上的恒温和零速度。在流动的起始点，我们固定平均温度和速度的垂直分量，以及积分形式的基本守恒定律。边界问题的解表示为水平变量的泰勒级数，其系数取决于垂直变量。
2012-10-19 physics.flu-dyn
Symmetry and plate-like convection in fluids with temperature-dependent viscosity
我们探讨的不稳定性发展的流体中的粘度取决于温度。特别是，我们认为一个依赖模型非常粘（因此，而刚性）岩石圈对流地幔。为此，我们研究了一个二维对流问题，其中粘度取决于温度突然改变其值的一个因素400内的一个狭窄的温度差距。我们进行了一项研究，结合分叉分析和时间相关的模拟。解决方案，如极限环发现，从根本上与对称性的存在。自发的板状行为，迅速演变成一个停滞的盖政权出现零星通过突然爆发在这些周期。板块状的演变交替运动向左或向右，从而引入暂时的不对称对流风格。进一步的时间依赖性制度与停滞和板状盖子被发现和描述。
2014-02-12 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Describing the Heat Transport of Turbulent Rayleigh--Bénard Convection by POD methods
Rayleigh-Bénard对流是由浮力引起的封闭在两个水平板之间的流体运动，是研究热对流的理想设置。我们通过计算数值数据的正交分解（POD）来分析板之间传输最多热量的模式。而不是通常的POD anastomosis找到最好的描述能量的模式，我们提出了一种方法，这是最佳的描述热传输。由此，我们可以确定对对流单体中的热传输和相干结构有主要影响的模式。我们还表明，在低维预测的数值对流数据，新开发的模式执行一致优于标准模式。然后，我们使用这种方法来分析的主要模式，三维对流在圆柱形容器以及二维对流与不同的瑞利数和不同的纵横比。
2015-10-23 physics.flu-dyn
Boundary layers in turbulent Rayleigh-Bénard convection in air
在这个流体动力学视频中，可以看到矩形Rayleigh-Bénard对流单元中的边界层流动。实验在瑞利数$Ra=1.3\times 10^{10}$和普朗特数$Pr=0.7$的空气中进行。在加热板的选定位置捕获的各种序列表明，边界层是一个非常瞬态的流动区域，其特征在于永久演变的相干结构。在大尺度环流冲击或离开底板的区域，它变得完全湍流。
2012-09-27 physics.flu-dyn
Effect of boundary conditions in turbulent thermal convection
本文报道了一项实验研究，旨在阐明边界条件（BC）在低温氦气高瑞利数$10^8 < {\rm{Ra}} < 3 \times 10^{12}$湍流热对流中的作用。我们在更接近恒定热通量（CF）的BC和施加于高传导底板的恒定温度（CT）之间切换，所述高传导底板具有30 cm大小的一个圆柱形单元的纵横比，导致在底板处测量的温度波动的温度概率密度函数和功率谱密度的显著变化，而顶板的动态热行为和整体对流保持不受影响。在我们的实验精度，我们发现没有明显的变化，雷诺数Re（Ra）缩放，在无量纲传热效率表示通过努塞尔数Nu（Ra）缩放，也不是在大规模循环的方向反转率。
2021-05-06 physics.flu-dyn
Covering convection with a thermal blanket: numerical simulation and stochastic modeling
本研究探究浮板与下方对流流体的双向耦合作用，通过数值实验揭示“热覆盖层”效应，构建低维随机模型捕捉浮板动力学行为，为理解大陆漂移等地质现象提供流体动力学依据。
2023-12-13 physics.flu-dyn
Bounds for Rayleigh-Bénard convection between free-slip boundaries with an imposed heat flux
我们证明了第一个严格的边界上的三维Rayleigh-Bénard对流有限普朗特数流体之间的自由滑移边界与强加的热通量的热传递。利用与背景方法等价的带有二次泛函的辅助泛函方法，证明了Nusselt数$Nu$在Prandtl数下一致有界于$Nu \leq 0.5999 R^{1/3}$，其中$R$是基于热通量的Rayleigh数.根据基于平均垂直温降的瑞利数$Ra$，我们得到了$Nu \leq 0.4646 Ra^{1/2}$。与瑞利数的缩放是相同的边界与无滑移等温，自由滑移等温，无滑移固定通量边界，和数值优化的界限表明，它不能在我们的边界框架内得到改善。因此，与二维情况相反，三维Rayleigh-Bénard对流背景方法得到的严格上界对传热的$Ra$依赖性对热边界条件和速度边界条件都不敏感。
2017-12-11 physics.flu-dyn
The effect of velocity boundary conditions on the heat transfer and flow topology in two-dimensional Rayleigh-Bénard convection
研究了不同速度边界条件对二维Rayleigh-Bénard对流的影响。在侧壁和水平板上使用无滑移、无应力和周期性边界条件的组合。对于所研究的$10^8$和$10^{11}$之间的瑞利数Ra，在无滑移侧壁的情况下，$Γ= 0.33$的热传输低于$Γ= 1$。这对于无应力侧壁是令人惊讶地相反的，其中对于较低的纵横比，热传输增加。在较宽的细胞中，观察到$\text{Ra} \ge 10^{10}$的纵横比依赖性消失。可以看到两种不同的流动类型具有非常不同的动力学，主要取决于板速度边界条件，即卷状流动和水平带状流动，这对系统中的动力学和热传输有实质性的影响。主要是水平的带状流抑制热通量，并观察到无应力和不对称的板。低纵横比周期性侧壁模拟板上的无滑移边界条件也表现出带状流。在所有其他情况下，流动是滚动状的。在二维Rayleigh-Bénard对流中，速度边界条件对卷状流和带状流都有很大的影响，在施加边界条件之前必须考虑这些影响。
2015-01-08 physics.flu-dyn
Impact of a Cold Control Plate on Fluid Flow and Heat Transfer across an Isothermally Heated Rotary Oscillating Circular Cylinder
本文的主要目的是研究一个冷的，垂直的，弧形的控制板的流动特性和强迫对流换热机制的影响，通过旋转振荡，等温加热圆柱。二维，非定常，不可压缩，层流和粘性流动的牛顿，恒定特性的流体被认为是通过圆柱。使用内部代码在普朗特数$0.7$和雷诺数$150$下对控制板和气缸之间的各种间隙比（$0\leq d/R_0 \leq 3$）、最大角速度（$0.5\leq α_m \leq 4$）和振荡频率比（$f/f_0=0.5,\ 3$）进行模拟。这里，$d$表示圆柱体的表面和控制板的前表面之间的间隙，$R_0$表示圆柱体的半径，$f$是振荡频率，$f_0$是自然涡旋脱落的频率。$d/R_0=0$对应于无板情况。传热和旋涡脱落现象进行了讨论，在相互关系。对于具有$d/R_0=0.5$和$f/f_0=0.5$的间隙比的所有$α_m$，观察到热传递的显著增加。当$α_m=0.5$和$f/f_0=0.5$时，控制板表面上的热吸收随着间隙比的增加而减小到零，但当$α_m=4$和$f/f_0=3$时，控制板表面上的热吸收永远不会变为零。此外，当与没有板的情况下与$(α_m,\ f/f_0)=(0.5,\ 0.5)$相比，阻力系数的最大峰值降低了$9.877\%$的$d/R_0=3$的间隙比。对于$α_m=4$和$f/f_0=3$，发现相对于其他情况，$d/R_0=0.5$的最小间隙比显著增加升力系数。
2023-02-02 cs.NA math.NA physics.flu-dyn
Turbulent Rayleigh-Bénard convection with bubbles attached to the plate
我们数值研究湍流瑞利-贝纳德对流与气泡附着在热板，模仿电解，催化，或沸腾的核心功能。板上气泡的存在由于气体与液体相比低得多的热导率而降低了整体热传递，并且改变了边界层的结构。在普朗特数Pr=4.38（水）和瑞利数$10^7\le Ra \le10^8$下进行了三维数值模拟。为了简单起见，我们假设气泡大小相等，并且具有固定的接触线。我们改变总气体覆盖面积分数$0.18 \le S_0 \le 0.62$、相对气泡高度$0.02\le h/H \le0.05$（其中$H$是瑞利-贝纳德单元的高度）、气泡数量$40 \le n \le 144$及其空间分布。在所有的情况下，观察到不对称的温度分布，我们定量解释的基础上，在每个水平部分的热通量守恒。我们进一步提出了使用一个等效的单相设置来模仿系统与附加气泡的想法。根据这种等效性，我们可以计算热传递。在不引入任何自由参数的情况下，对Nusselt数、上、下热边界层厚度和中心平均温度的预测与数值结果吻合较好。最后，我们的预测也适用于更大的Pr（例如$400$）的情况下，这表明我们的结果也可以应用于预测在水电解与气泡附着到电极表面或催化的传质。
2022-05-23 physics.flu-dyn
A Multipurpose Thermal Convection Setup to Study Turbulent Super Structures
Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）；Institute for the Dynamics of Complex Systems, University of Göttingen（哥廷根大学复杂系统动力学研究所）；Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University（康奈尔大学原子与固态物理实验室）；Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院机械工程系）；Institute of Aerodynamics and Flow Technology, German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心（DLR）空气动力学与流动技术研究所）
设计热对流装置研究高瑞利数和普朗特数下的湍流超结构，通过特定尺寸的矩形单元及复合结构板，能在一定压力范围实现多种参数，适合精确热通量测量，结果与文献相符。
2026-07-07 physics.flu-dyn
"Ultimate state" of two-dimensional Rayleigh-Benard convection between free-slip fixed temperature boundaries
本文从纳维-斯托克斯方程的Boussinesq近似出发，导出了无应力等温边界间二维Rayleigh-Benard对流中垂直热输运的严格上限。努塞尔数Nu是有界的瑞利数Ra根据$Nu \leq 0.2295 Ra^{5/12}$均匀的普朗特数Pr。这努塞尔数缩放挑战一些理论论点的渐近高瑞利数热传输湍流对流。
2011-04-12 math-ph math.MP physics.flu-dyn
Comment on "The effect of variable viscosity on mixed convection heat transfer along a vertical moving surface" by M. Ali
等温运动平板上的强迫对流问题是流体力学的经典问题，Sakiadis（1961）于1961年首次解决了这一问题。看来第一个关于沿运动板块混合对流的工作是Moutsoglou和Chen（1980）的工作。此后，对于这类边界层问题的不同方面，已经得到了许多解。在以前的工作中，流体性质已被假定为常数。Ali（2006）在最近的一篇论文中首次处理了具有可变粘性的混合对流问题。他用当地的相似性方法来解决这个问题，但有人怀疑他的结果的有效性。因此，我们用边界层方程的直接数值解解决了上述问题，而不作任何变换。
2007-03-02 physics.flu-dyn
Thermal boundary layer structure in low-Prandtl-number turbulent convection
本文通过在二维方箱中直接数值模拟瑞利数（$Ra$）到$10^9$的Rayleigh-Bénard对流，研究了Prandtl数（$Pr$）为0.021时热边界层的结构.在流动中的大规模流通分为三个不同的区域的水平板，我们观察到，当地的热BL厚度在羽流喷射区域大于那些在羽流的影响和剪切为主的地区。此外，局部BL宽度随着$Ra^{-β(x)}$减小，其中$β(x)$取决于板处的位置。我们发现，$β(x)$在冲击区和剪切区几乎相同，并且小于弹射区。因此，当地的BL宽度减少更快地在喷射区域比那些在剪切和冲击区域，我们估计，热BL结构将是均匀的整个水平板$Ra \geq 8 \times 10^{12}$在我们的低$Pr$对流。我们比较的热BL公司在不同的位置在板与普朗特-Blasius-Pohlhausen（PBP）的配置文件，并发现偏差无处不在的所有瑞利数。然而，如Zhou \& Xia（{ \it Phys. Rev. Lett.}，vol.104，2010，104301），与剪切和冲击区域中所有瑞利数的PBP分布很好地一致，而它们在喷射区域中仍然偏离。我们还发现，尽管随着$Ra$的增加波动越来越大，但低$Pr$对流中的热边界层是过渡性的，尚未完全湍流。
2021-01-08 physics.flu-dyn
Layer formation in double-diffusive convection over resting and moving heated plates
我们提出了一个双扩散对流的数值研究，其特征在于分层不稳定的热对流，而在同一时间的平均分子量（或溶质浓度）的顶部和底部之间的差异抵消这种不稳定性。在这种情况下，对流区可以通过对温度和溶质梯度的联合作用局部不稳定的分层或通过另一个过程，振荡双扩散对流不稳定性形成，该过程由与溶质相比更快的热分子扩散率触发。我们讨论了连续层形成这个问题的情况下，瞬间加热的底部（板），形成第一层的界面，变得暂时不稳定，并触发进一步的，二次层的形成。我们认为这两种情况下的普朗特数典型的水（海洋的情况下）和一个低的普朗特数（巨行星的情况下）。我们讨论了一个库埃特一样的剪切流的影响，特别是对层形成不同的剪切速率。由于振荡双扩散对流不稳定，形成额外的层，如在某些情况下观察到的。我们还测试我们的数值实验所依据的物理模型，通过恢复实验室设置中获得的层形成的实验结果。
2019-06-27 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.flu-dyn
Heat transport in turbulent Rayleigh-Benard convection: Effect of finite top- and bottom-plate conductivity
我们描述了三种设备，被称为大，中，小型设备，用于高精度测量的努塞尔数N作为一个函数的瑞利数R的圆柱形样品的流体和目前的结果，说明了有限的传导性的顶部和底部的板上的流体中的热传输的影响。我们使用平均温度为40摄氏度（普朗特数σ = 4.4）的水样。大型装置中的样本直径D为49.69厘米，高度L = 116.33、74.42、50.61和16.52厘米。对于中型装置，我们得到D = 24.81 cm，L = 90.20和24.76 cm。该小型装置包含D = 9.21 cm、L = 9.52 cm的样本。对于每个长宽比Gamma = D/L，数据覆盖了R的十年多一点的范围。当γ = 0.43时，当努塞尔数N = 600时，达到最大R = 10^12。用标称尺寸和形状相同的铝和铜顶板和底板进行测量。对于大型和中型装置，铝板的结果低于铜板的结果，从而定性地证实了Verzicco的预测，即有限传导率的板减少了流体中的热传递。通过同时拟合铝板和铜板的数据集来估计无限大导热率平板的努塞尔数N_infinity，其中N_infinity乘以Verzicco建议的校正因子f（X）= 1-exp [-（aX）^b]，该校正因子取决于流体热阻与平板热阻之比X。在它们的不确定性内，对于大型装置，参数a和b与伽马无关，而对于中型装置，参数a和b显示出较小的伽马依赖性。大型仪器的校正值较大，中型仪器的校正值较…
2005-07-06 physics.flu-dyn
A fully pressure-velocity coupled immersed boundary method based on the Lagrange multiplier approach
本文提出了一种新的浸入边界法，它便于精确模拟浸入体周围的不可压缩等温和自然对流流动，并可应用于流动的精确线性稳定性分析。该方法是基于完全压力-速度耦合的方法，隐式地满足发散自由速度约束，而不需要额外的投影校正步骤，这是一个显着的优势的计算效率。该方法将压力，边界力和热源作为拉格朗日乘子，从而隐式地提供了无滑移的运动约束和相应的热浸没表面的边界条件。广泛的验证开发的等温和自然对流流动的方法。
2015-12-16 physics.flu-dyn
Bounds on heat transport for convection driven by internal heating
利用严格边界条件研究了均匀加热下等温平板间对流的平均垂直热输运$\langle wT \rangle$。这些都是作为一个函数的瑞利数$R$通过构建可行的解决方案的凸变分问题，使用制定的经典背景法的二次辅助函数。当流体相对于边界的温度为正值或负值时，变分问题的数值解表明，最佳前界$\langle wT \rangle \leq 1/2$只能改进到有限个$R$ .事实上，我们证明分析，$ \langle wT \rangle \leq 2^{-21/5} R^{1/5}$，因此证明，$\langle wT\rangle< 1/2$为$R < 65\,536$。然而，如果调用温度的最小值原理，该原理断言内部温度至少与等温边界的温度一样大，则数值优化的边界严格小于$1/2$，直到至少$R =3.4\times 10^{5}$。虽然计算结果表明，$\langle wT\rangle$上的最佳界渐近$1/2$从下面的$R\rightarrow \infty$，我们证明了典型的分析结构不能用来证明这个猜想。
2021-04-22 physics.flu-dyn
Generation of large-scale winds in horizontally anisotropic convection
我们模拟三维的，水平周期性的瑞利-贝纳德对流之间的自由滑动的水平板，绕着一个遥远的水平轴旋转。当板块之间的温差和旋转速率都足够大时，就会产生与旋转矢量和重力矢量都垂直的强水平风。风是湍流的，大规模的，垂直剪切。水平各向异性，在这里产生的旋转，似乎是必要的，这样的风力发电。气流的大部分动能存在于风中，垂直湍流热通量平均比无风时低得多。
2015-07-31 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Explicit formulas for forced convection in a shrouded longitudinal-fin heat sink with clearance
本研究针对带尖端间隙的遮蔽纵向翅片散热器，采用匹配渐近展开法求解共轭传热问题，首次给出管道流动中共轭努塞尔数的显式解析公式，并验证了其准确性。
2024-12-12 physics.flu-dyn
Omitting Uncertainty of Thermal Conductivity Measurement in Liquids and Nanofluids by Steady-state Circular Parallel-plates
本文采用稳态法对液体和纳米流体导热系数的测量进行了数值研究。其中，要求忽略自然对流对热损失定量测量不准确度的影响。其中一种众所周知的稳态装置是圆形平行板，其中圆形板之间的距离充满液体或纳米流体。因此，必须精确地设计以忽略自由对流的影响。数值模拟是一种简便的方法，可以忽略上述影响。本文以水、乙烯和乙二醇为基液，以Al_2O_3为纳米流体。热边界条件、两平行圆盘之间的距离、流体的物理量和热量、纳米颗粒的尺寸和体积分数对测量过程有着广泛的影响。仿真结果表明，在所有情况下，平行圆板间的距离必须小于2 mm，才能准确测量平行圆板的导热系数，其中自然对流的存在带来的不确定性可以很容易地忽略。
2017-12-18 physics.app-ph physics.flu-dyn
A Numerical Study of Lid Driven Cavity with Mixed Convection
本文对雷诺数为5000、普朗特数为7、以水为工质的盖驱动空腔内的二维流动进行了直接数值模拟。外壳的两个侧壁都是绝热的（即绝热边界条件），而底板处于较高的温度，顶壁处于较低的温度。通过在不同的Richardson数下进行数值模拟，在Boussinesq近似的范围内从低到中等的幅度变化，研究了底壁加热和顶盖运动的影响。三个标准的情况进行了比较，在第一种情况下，不考虑热效应，只研究由于剪切作用的板的流动。在第二种情况下，只考虑了热效应，而忽略了剪切效应。在第三种情况下，考虑加热和剪切作用的影响（即混合对流）。计算了三种情况下运动平板的阻力，并研究了温度对阻力的影响。为了运行上述模拟，已经开发了一个代码，该代码通过与Ghia等人的非加热情况下的结果进行比较来验证。
2022-09-07 physics.flu-dyn
Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis of mixed convection heat transfer enhancement in a channel with complex rotating obstruction
本论文将一变速导热圆柱置于一矩形通道中间，并以主动式流动修正系统来模拟二维稳态混合对流热传现象。在当前的研究中，下壁安装有离散的等通量加热器，而上壁保持在等温低温。通过通道的空气的普朗特数保持恒定在0.71，而雷诺数和格拉肖夫数对于四种不同的圆柱配置（包括（a）没有圆柱的通道，（b）具有固定圆柱的通道，（c）具有顺时针旋转圆柱的通道，以及（d）具有逆时针旋转圆柱的通道）变化很大。只有顺时针和逆时针旋转设置具有0.5、1.0和1.5的速比变化。流线和等温线的分布被用来评估对流型和温度场的影响，而局部和表面平均努塞尔数被用来分析对传热现象的影响。研究结果表明，格拉肖夫和雷诺数，转速，和圆筒结构的流动模式，温度场和传热特性有显着的影响。
2022-10-23 physics.flu-dyn
Dynamics of line plumes on horizontal surfaces in turbulent convection
本文研究了60年瑞利数$(10^5<Ra_w<10^{11})$和20年普朗特数$(0.7<Pr<600)$的湍流对流中底板上线羽流的动力学。我们定性确定的主要动力学的运动沿羽流，横向合并的羽流和启动的羽流;各种其他小类型的运动也发生随着这些主要的动态。沿羽流长度的平均速度与大尺度流速成比例，受剪切影响的羽流长度的分数随着$Ra_w$的增加而增加，为$L_{ps}/L_p\sim Ra_w^{0.04} Pr^{-0.1}$。与\cite{how}相一致，羽流开始的平均时间$\bar{t^*}$与板块附近的扩散时间尺度$Z_w^2/α$成比例，其中$Z_w$是板块附近的适当长度尺度。经历合并的羽流长度的分数随着$Ra_w$的增加而减少，为，$L_{pm}/L_p \sim Ra_w^{-0.04} Pr^{0.1}$。羽流在其合并周期中以恒定速度合并，然而，这些恒定速度的值取决于测量的位置和时间。所有$Ra_w$和$Pr$的合并速度具有共同的对数正态分布，但它们的均值和方差随着$Ra_w$的增加和$Pr$的减少而增加。$\bar{V_m}$比大尺度速度低一个数量级，按羽流两侧的平均卷吸速度换算。这意味着$\bar{V_m}$的尺度与板$ν/Z_w$附近的速度尺度相同。$Re_H$，雷诺数以$\bar{V_m}$表示，层高$H$以$Ra^{1/3}$表示，与努塞尔数$Nu$相同;因此…
2013-07-04 physics.flu-dyn
Evidence of a boundary layer instability at very high Rayleigh number
1997年，瑞利-贝纳德实验证明，当瑞利数大于$Ra \sim 10^{12}$时，热传输效率显著增加，并将这一观察结果解释为Kraichnan对流的“Ultime制度”。根据Kraichnan在1962年的预测，冷板和热板上方的流动边界层-其中大部分流体温度下降是局部的-对于足够大的$Ra$变得不稳定，并且与其他湍流状态相比，这种不稳定性增强了热传输。使用相同的对流细胞在1997年的实验中，我们表明，所报告的热传输的增加是伴随着增强的温度波动的底板，这是在恒定的功率水平加热。实际上，对于$Ra < 10^{12}$，底板波动可以简单地从大部分流动中的波动来解释。特别地，它们在低频下共享相同的谱密度，就好像底板遵循块体的缓慢温度波动，模跨底部边界层的恒定温度下降。相反，为了解释在较高$Ra$下板的温度波动，我们不再能够忽略穿过边界层的温降的波动。在高$Ra$时波动的负偏度支持边界层不稳定性的图象。这些观测结果提供了新的证据，证明1997年报告的转变对应于对流的终极体制的触发。
2008-01-31 cond-mat.other physics.class-ph physics.flu-dyn
Turbulent thermal convection over rough plates with varying roughness geometries
本文系统地研究了粗糙度对周期性分布的粗糙平板上湍流Rayleigh-Bénard对流的影响。使用一个参数$λ$定义为一个粗糙元素的高度超过其底部宽度，热传输，流动动力学和局部温度测量的瑞利数范围$7.50\times 10^{7} \leq Ra\leq 1.31\times 10^{11}$，和普朗特数$Pr$从3.57到23.34在四个值的$λ$。研究发现，热输运标度（即$Nu\sim Ra^α$，其中$Nu$为努塞尔数）可分为三个区域.在机制I中，系统处于动态平滑状态。热输运定标与光滑胞腔相同。在第二和第三制度，热传输增强。当$λ$从0.5增加到4.0时，在方案II中，$α$从0.36增加到0.59，在方案III中，它从0.30增加到0.50。实验表明，湍流红细胞中的热输运标度可以使用$λ$操纵。以前的研究表明，从制度I到制度II的过渡，发生在热边界层（BL）的厚度变得小于粗糙度高度$h$。在本研究中的粘性BL的直接测量表明，从制度II到制度III的过渡可能是粘性BL厚度变小的结果$h$。当$λ$从0.5增加到4.0时，雷诺数$Re$与$Ra$的标度指数从0.471变化到0.551。研究还发现，增加$λ$增加了热羽流的聚集，这有效地增加了羽流的寿命，最终负责增强热传输。
2017-07-25 physics.flu-dyn
Mixed Convective Heat Transfer Enhancement in a Ventilated Cavity by Flow Modulation via Rotating Plate
本文数值模拟了旋转平板主动调节流动的方腔中的混合对流现象。腔中的强制对流是通过保持外部流体流通过左腔壁底部的开口同时通过右腔壁的另一开口离开而获得的。腔体中心的逆时针旋转板充当主动流量调节器。移动网格的方法是用于旋转的板和数值解是使用任意拉格朗日-欧拉（ALE）有限元公式与四边形离散计划。瞬态参数模拟已经进行了各种频率的旋转板的固定雷诺数（Re）为100的基础上的最大进口流速，而理查森数（Ri）保持在统一的。传热性能进行了评估的空间平均努塞尔数和时间平均努塞尔数沿加热壁。从快速傅立叶变换（FFT）分析获得的频域功率谱分析表明，在较高的速度比值（> 4）处，热频率和板频率开始彼此偏离。
2020-10-03 physics.flu-dyn
Mixed insulating and conducting thermal boundary conditions in Rayleigh-Bénard convection
对Rayleigh-Bénard对流（即从下加热、从上冷却的流体层中的流动）进行了一系列直接数值模拟，以研究混合绝缘和传导边界条件对对流流动的影响。考虑了$\text{Ra}=10^7$和$\text{Ra}=10^9$之间的Rayleigh数，对于普朗特数$\text{Pr}=1$和$\text{Pr}=10$。底板分为导电和绝缘条纹图案。这些条纹之间的尺寸比固定为1，并且条纹的总数是变化的。研究了热传输和平均整体温度等全局量和绝热边界壁正下方温度等局部量。对于顶部边界分为两半，一个传导和一个绝缘的情况下，热传递被发现是完全传导的情况下的约三分之二。增加图案频率增加的热传递渐近接近完全传导的情况下，即使只有一半的表面是传导的。温度场的傅立叶分析表明，板的压印图案在热边界层中扩散，并且不能在本体中检测到。在两块板上都有导电绝缘图案的情况下，前面描述的趋势是相似的，但是，对半分割导致热传递约为完全导电情况的一半，而不是三分之二。还分析了传导和绝缘区域的比率的影响，并且发现即使对于仅具有$25\%$传导表面的顶板的系统，也可以看到完全传导情况下的$60\%$的热传输。将1D条纹图案更改为2D棋盘格镶嵌不会导致系统的显著不同响应。
2017-10-09 physics.flu-dyn
Statistical properties of thermally expandable particles in soft Rayleigh-Benard convection
利用直接数值模拟（DNS）方法研究了瑞利-贝纳德对流中惯性粒子的动力学行为，其中粒子和流体都表现出热膨胀。我们考虑颗粒的影响，其热膨胀系数大于流体的热膨胀系数，导致颗粒变得比热底板附近的流体轻，而比冷顶板附近的流体重。由于作用在颗粒和流体上的净阿基米德力的方向相反，沉积在板上的颗粒现在经受朝向本体的相对力。这种运动的特征时间对散装发生，量化的时间内的颗粒在板的热边界层（BL），示出依赖于热响应时间，$τ_T$，和颗粒的热膨胀系数相对于流体，$K = α_p / α_f$。特别地，对于小的热响应时间$τ_T \lesssim 1$，停留时间是恒定的，并且对于较大的热响应时间$τ_T \gtrsim 1$，停留时间随着$τ_T$而增加。此外，热BL停留时间随着$K$的降低而增加。一个一维（1D）模型的开发，其中颗粒经历热惯性和他们的运动是纯粹依赖于浮力。尽管这些值并不一一匹配，但这种高度简化的1D模型确实预测了对于较小的热响应时间恒定的热BL停留时间的状态和对于较大的响应时间使用$τ_T$增加停留时间的状态，从而很好地解释了DNS数据中的趋势。
2019-06-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Investigation of Thermal Adiabatic Boundary Condition on Semitransparent Wall in Combined Radiation and Natural Convection
由于透明窗是否允许能量以辐射传热方式离开系统，在透明窗上产生两个热绝热边界条件。假定非透明材料的导热系数较低，能量不以传导方式传递。这确实意味着半透明窗口可以表现为仅传导绝热（qc = 0）或组合传导和辐射绝热（qc + qr = 0）。本文在Rayleigh数（Ra）为10^5，Prandtl数（Pr）为0.71的条件下，对自然对流问题中的上述两种热绝热边界条件进行了研究。在296 K温度下，上半部分为半透明窗，下半部分为等温壁。准直光束以不同的值（0、100、500和1000 W/m2）以45 °的角度照射在半透明窗口上。空腔底部采用对流加热，自由流温度为305 K，传热系数为50 W/m2 K，右壁与左下壁温度相同，上壁绝热。除了透明的窗户外，所有的墙壁都是不透明的。结果表明，腔内两种旋涡的动力学特性随辐照量和透明窗口上的边界条件的变化而变化。在透明窗口上，导热绝热和辐射绝热相结合的条件下，腔内温度和努塞尔数比仅导热绝热的条件下成倍增加。
2020-07-23 physics.flu-dyn
Radiative heating achieves the ultimate regime of thermal convection
光或辐射的吸收驱动恒星、超新星、冰冻湖泊和地幔内部的湍流对流。在这些背景下，实验室和数值研究的目标是确定内部温度梯度和由湍流输送的热通量之间的关系。这是湍流对流的本构律，将输入到这种自然流动的大尺度模型中。然而，与自然流动的辐射加热相反，实验室实验集中在由加热和冷却板驱动的对流上：热传输受到板附近的边界层的严格限制，这阻止了地球物理和天体物理流动演化模型中使用的混合长度标度律的实现。因此，在实验室实验中测得的标度律与例如，在恒星演化模型中。在这里，我们提供的实验和数值证据表明，辐射驱动的对流自发实现混合长度缩放制度，也被称为“最终”制度的热对流。这构成了对这种湍流对流状态的第一次清晰观察。因此，我们的研究弥合了自然流动模型和实验室实验之间的差距。它开辟了一个实验途径的先验确定的本构关系，以实施到模型的地球物理和天体物理流量，而不是经验适合这些本构关系的稀缺的观测数据。
2021-01-07 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Direct numerical simulations of optimal thermal convection in rotating plane layer dynamos
本文研究了两平行平板间旋转平板层内对流驱动发电机的传热特性。在固定的旋转速率（Ekman数，$E=10^{-6}$）和流体性质（热和磁普朗特数，$Pr=Pr_m=1$）下，分别进行发电机对流（DC）和非磁旋转对流（RC）模拟，以标定不同热强迫（Rayleigh数，$Ra=3.83\times10^{9}-3.83\times10^{10}$）下磁场对热输运的影响。在这个范围内，我们的湍流解决模拟表明存在一个最佳的热强迫，在DC板之间的传热表现出最大的增强，相比，在RC模拟的热传输。与文献中报道的任何全局力平衡不同，本模拟揭示了\textit{thermal boundary layer}中洛伦兹力的增加，这是由于无滑移边界条件下壁附近的涡流拉伸了磁场线。这种洛伦兹力的增加减轻了由于科里奥利力引起的湍流抑制，导致增强的湍流和热传递
2021-10-04 physics.ao-ph physics.flu-dyn physics.geo-ph
Heat transfer in the flow of a cold, two-dimensional vertical liquid jet against a hot, horizontal plate
本文研究了冷的薄膜液体撞击等温的热的水平表面的情况。利用薄膜流动的流体力学相似解，给出了沿水平表面流动的速度和温度分布的近似解。近似解可为评估更复杂设置中的流动和传热提供有价值的基础。
2014-03-14 physics.flu-dyn
Numerical simulations of convection heat transfer in porous media using a cascaded lattice Boltzmann method
多孔介质中的对流换热是自然界中普遍存在的现象，也是科学和工程领域中经常遇到的问题。深入理解多孔介质中对流换热的基本机理需要高效而强大的数值工具。提出了一种求解多孔介质对流换热问题的级联格子Boltzmann（CLB）方法。在CLB方法中，流场由基于广义非达西模型的D2 Q9格子的等温CLB模型求解，而温度场由基于温度的D2 Q5格子的CLB模型求解。关键是通过在位移矩阵中引入孔隙率和热容比，将多孔介质的影响纳入CLB方法。通过对几个REV尺度下多孔介质传热问题的数值模拟，验证了该方法的有效性和实用性。计算结果表明，本文提出的多孔介质对流换热数值方法在空间上具有二阶精度。与Bhatnagar-Gross-Krook格子玻尔兹曼方法相比，该方法具有足够的可调参数和更好的数值稳定性.
2021-12-27 physics.flu-dyn
Horizontal Structures of Velocity and Temperature Boundary Layers in 2D Numerical Turbulent Rayleigh-Bénard Convection
本文利用在瑞利数Ra=10^8和普朗特数Pr=4.4条件下获得的具有恒定材料参数的Oberbeck-Boussinesq流动的二维数值数据，研究了Rayleigh-Bénard对流单体的底部（和顶部）传导板上不同水平位置处的近板速度和温度分布的结构。结果表明，在大多数情况下，对于速度和温度，用动态标架法[Q。Zhou和K.- Q. Xia，Phys. Rev. Lett. 104，104301（2010）与经典的Prandtl-Blasius层流边界层（BL）剖面吻合得很好。因此，当平均的动态参考系，波动与各自的瞬时运动和热BL厚度，所获得的平均速度和温度分布也是普朗特-Blasius型几乎所有的水平位置。我们进一步表明，在某些情况下，传统的定义的基础上的时间平均配置文件可以导致非物理BL厚度，而动力学方法也在这种情况下，可以提供一个良好定义的BL厚度的运动和热BL。
2011-09-30 physics.flu-dyn
Aspect ratio dependence of heat transport by turbulent Rayleigh-Bénard convection in rectangular cells
我们报告高精度测量的努塞尔数$Nu$作为一个功能的瑞利数$Ra$在充满水的矩形瑞利-贝纳德对流单体。单元的水平长度$L$和宽度$W$分别为50.0 cm和15.0 cm，高度$H=49.9$为25.0、12.5、6.9、3.5和2.4 cm，对应于纵横比$(Γ_x\equiv L/H,Γ_y\equiv W/H)=(1,0.3)$、$(2,0.6)$、$(4,1.2)$、$(7.3,2.2)$、$(14.3,4.3)$和$(20.8,6.3)$。在瑞利数范围$6\times10^5\lesssim Ra\lesssim10^{11}$和普朗特数范围$5.2\lesssim Pr\lesssim7$上进行测量。我们的研究结果表明，对于矩形几何形状的湍流热输运是独立的细胞的纵横比，因此是不敏感的大尺度平均流的系统的性质和结构。这与在圆柱形细胞中的观察结果略有不同，在圆柱形细胞中，发现$Nu$通常是$Γ$的递减函数，至少对于$Γ=1$和更大的$Nu$是如此。这种差异可能是有限平板电导率效应的一种表现。对上下平板有限电导率的影响进行了修正，得到了理想电导率平板的$Nu_{\infty}$估计值。计算了$Nu_{\infty}\sim Ra^{β_l}$的局部标度指数$β_l$，发现从$Ra\simeq9\times10^5$的0.243增加到$Ra\simeq4\times10^{10}$…
2012-07-01 physics.flu-dyn
Thermal boundary layer profiles in turbulent Rayleigh-Bénard convection in a cylindrical sample
本文采用动力学坐标系方法数值研究了瑞利数Ra= 10 ^8 ~ Ra=2 \times 10^{12}和普朗特数Pr=6.4和Pr=0.7时圆柱样品中湍流Rayleigh-Bénard流近板温度分布的结构。Zhou和K.- Q. Xia，Phys. Rev. Lett. 104，104301（2010）]，从而扩展了以前的准2维系统的3D系统的首次结果。动态坐标系方法表明，在空间和时间上的局部坐标系中测得的温度廓线比在固定参考系中更接近Pohlhausen的层流、零压力梯度边界层的温度廓线。动态参考系中的测量轮廓与层流轮廓之间的偏差随着Pr的减小而增大，其中热BL更多地暴露于由于较薄的动力学BL而引起的体波动，并且随着Ra的增大而增大，其中更多的羽流通过测量位置。
2012-02-08 physics.flu-dyn
Laminar natural double diffusive convection in a square cavity containing a square hot obstacle and filled with various types of Nanofluids: Benchmark
本文在层流双扩散自然对流的框架内给出了一组数值研究结果。我们已经研究了水基不可压缩纳米流体循环的热物理comportment，由于浮力，在二维封闭的矩形空腔内的两个可比较的情况下，考虑或不考虑中心等温块。这项调查的结果主要建立在对控制流量的最具分析性变量的参数研究之上。浮力比范围为-5 ~100，瑞利数范围为103 ~ 106，路易斯数范围为0 ~ 200。四种类型的纳米颗粒被认为是：铜，氧化铝，碳纳米管和二氧化钛的浓度范围从0到0.1。流动的特点是由等温线，等浓度线和流线，并讨论了结果的努塞尔和舍伍德平均数，流线最大平均值和动能作为上述各种控制参数的函数。
2021-09-11 physics.flu-dyn
