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湍流热对流近底板流态与温度边界层特性 黄茂静 包芸 Characteristicsofflowandthermalboundarylayerinturbulent Rayleigh-Bénard convection HuangMao-Jing BaoYun 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,204702(2016) DOI: 10.7498/aps.65.204702 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.65.204702 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2016/V65/I20 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin 无限薄平板边界层前缘感受性过程的数值研究 Numericalstudyofleading-edgereceptivityontheinfinite-thin flat-plat boundary layer 物理学报.2016,65(19): 194701 /10.7498/aps.65.194701 布朗运动和湍流扩散作用下槽流中纤维悬浮流动特性的研究 FlowpropertyoffibersuspensioninaturbulentchannelflowunderconsideringbothBrownianandturbu- lentdiffusions 物理学报.2016,65(19): 194702 /10.7498/aps.65.194702 三维湍流Rayleigh-Bénard热对流的高效并行直接求解方法 Directsolutionmethodofefficientlarge-scaleparallelcomputationfor3DturbulentRayleigh-Bénardcon- vection 物理学报.2015,64(15): 154702 /10.7498/aps.64.154702 低速湍流模拟的预处理技术研究 Studyofpreconditionforsimulatinglow-speedturbulence 物理学报.2015,64(13): 134701 /10.7498/aps.64.134701 高聚物减阻溶液对壁湍流输运过程的影响 Influnceofpolymeradditivesonthetransportprocessin drag reducing turbulentflow 物理学报.2015,64(9): 094703 /10.7498/aps.64.094703 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 65, No. 20 (2016) 204702 湍流热对流近底板流态与温度边界层特性 黄茂静 包芸 (中山大学力学系, 广州 510275) ( 2016 年4 月7 日收到; 2016 年7 月25 日收到修改稿) 本文采用湍流热对流的并行直接数值模拟(PDM-DNS), 计算了系列 数的二维方腔和三维扁方腔的 Rayleigh-Bénard 热对流. 针对平均场计算结果, 选取 , 10, , 讨论了二维方腔和展向平均 三维扁方腔热对流流动特性. 发现二维方腔和三维扁方腔流动中都存在大尺度环流和角涡, 而且随着 数 的增加, 大尺度环流的形状变圆, 角涡尺寸变小. 在二维方腔流动中, 大尺度环流呈椭圆形, 有四个角涡, 而展 向平均三维扁方腔流动中, 大尺度环流呈梭形, 只有两个角涡. 由于角涡特性的不同, 二维方腔流动中羽流向 上运动的范围比展向平均三维扁方腔流动更广, 造成二维流动局部区域温度分布高温层厚度变大. 温度边界 层厚度 与 数之间存在标度关系, 二维方腔和三维扁方腔热对流温度边界层变化的标度指数基本一致, 标度关系的系数稍有不同. 关键词: Rayleigh-Bénard 热对流, 温度边界层, 湍流, 并行直接数值模拟 PACS: 47.27.te DOI: 10.7498/aps.65.204702