滑移边界对二维Rayleigh-Bénard热对流流态和传热特性的影响

作者：何鹏; 包芸^*

来源：计算物理, 2019, 36(05): 542-550.

DOI：10.19596/j.cnki.1001-246x.7923

• Rayleigh-Bénard热对流
• 滑移边界
• 大尺度环流
• 传热增强
• PDM-DNS

采用并行直接数值模拟(PDM-DNS)计算无滑移和滑移边界二维Rayleigh-Bénard热对流.与无滑移边界形成的随机羽流运动的湍流热对流不同,滑移边界热对流最终形成湍流特征消失,且温度仅分布于四壁的一个大尺度环流的流动形态.平均场近底板的温度分布特性,无滑移边界逐渐变化而滑移边界出现过冲现象.宽高比Γ=1时,Nusselt数(Nu)随Rayleigh数(Ra)的变化具有相同标度指数,Nu～Ra0. 3.滑移边界热对流具有传热增强作用.滑移边界热对流Nu随Γ变化明显,并分为两个阶段,在Γ=0. 5时出现Numax≈250,是无滑移边界热流Nu的5倍.

• 单位
  中山大学; 航天学院