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Heat transfer and flow structure in centrally-confined 2-D rayleigh-bénard convection

JOURNAL OF HYDRODYNAMICS 2024年第4期36卷 772-780页

作者： Sun, Cong Wu, Jian-zhao Meng, Xiao-hui Liu, Cai-xi Xu, Wei Dong, Yu-hong Zhou, Quan Shanghai Univ Shanghai Key Lab Mech Energy Engn Shanghai Inst Appl Math & Mech Sch Mech & Engn Sci Shanghai 200072 Peoples R China Sci & Technol Res Inst Co Ltd China Elect Equipment Grp Shanghai 200040 Peoples R China

Through direct numerical simulations, we investigated the flow structure and heat transfer of the centrally confined 2-D rayleigh-b & eacute;nard (Rb) convection over the rayleigh number range 9 x 105 ber Pr = 4.3. It is found that with increasing Ra, the number of convection rolls in the central vertical channel increases from zero to three. When there is no rolls in the vertical channel, the convective flow in central region is significantly influenced by the boundary layer, whereas when the convection rolls is generated in the vertical channel, the convective flows in central regions is free from the boundary layer limitation, and by defining the characteristic length, one obtains the heat transfer scaling law relation in vertical channel, i.e., Nuvc similar to Ravc0.476 +/- 0.005, which could be the evidence of "ultimate regime".

关键词： rayleigh-b & eacute nard (Rb) turbulence heat transport vertical channel ultimate regime

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