具有水平流动的对流斑图成长和动力学特性

作     者：宁利中 宁碧波 胡彪 田伟利 NING Lizhong;NING Bibo;HU Biao;TIAN Weili

作者机构：西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 嘉兴学院建筑工程学院浙江嘉兴314001 江西省水利规划设计研究院南昌330029 上海大学建筑系上海200444 

出 版 物：《应用数学和力学》 (Applied Mathematics and Mechanics)

年 卷 期：2020年第41卷第10期

页      面：1146-1156页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(10872164) 

主　　题：水平流动 平均波数 指数成长阶段 周期变化阶段 成长率 

摘      要：采用二维流体力学基本方程组对Prandtl数Pr=0.72具有水平流动的对流斑图成长和动力学特性进行了数值模拟.结果说明,对于给定的相对Rayleigh数Rar=5(Rayleigh数Ra=8540)和Reynolds数Re=22.5,行波对流斑图的成长分为三个阶段,即对流发展阶段、指数成长阶段、周期变化阶段(过渡调整区、稳定周期变化区).行波对流的平均波数随着时间的发展或者对流斑图的成长而减小.随着相对Rayleigh数的增加,行波对流的指数成长阶段的时间变短,对流最大垂直流速的成长率变大.对于水平流动Re=5时,对流最大垂直流速的成长率γm与Rar的关系为γm=0.0048Ra6.0653 r.在周期变化阶段,经过行波对流斑图和对流参数的过渡调整区后,对流进入斑图和对流参数的稳定周期变化区.对于给定的Rar=5时,行波对流的无量纲周期Tt随着Re变化的关系式为Tt=0.0014Re2.3635.