局部行波对水平来流的依赖性

水平来流和上下壁温度差的热作用使腔体内的流体发生运动,腔体内会呈现精彩的对流斑图。该文采用二维流体力学基本方程组的数值模拟,研究了普朗特数Pr=6.99时矩形腔体外加水平来流对局部行波对流结构的影响。由水平来流和垂直热作用的相互作用可获得均匀行波,局部行波和水平流三种对流斑图。在保持相对瑞利数r不变,水平来流雷诺数Re逐渐增大的情况下,可以得到均匀行波转变到局部行波的水平来流临界雷诺数Re,即局部行波存在的下临界雷诺数Re_l;局部行波转变到水平流的水平来流临界雷诺数Re,即局部行波存在的上临界雷诺数Re_u。通过改变相对瑞利数r发现了不同的水平来流临界雷诺数Re_l,Re_u。发现水平来流临界雷诺数随相对瑞利数r增大而增大;并给出了水平来流临界雷诺数Re_l,Re_u与相对瑞利数的函数关系式。同时对局部行波的结构进行了分析,可得局部行波的宽度随水平来流雷诺数的增大而减小。