湍流Rayleigh-Bénard热对流温度剖面中对数律研究

作者：黄茂静; 包芸

来源：中国科学:物理学 力学 天文学 , 2017, 47(06): 74-79.

• Rayleigh-Bénard热对流
• 湍流
• 温度剖面对数律
• PDM-DNS

本文采用湍流热对流的并行直接数值模拟(Parallel Direct Method of Direct Numerical Simulation,PDM-DNS),计算了系列Ra数的二维方腔Rayleigh-Bénard热对流.选取典型Ra=1010,Pr=4.3,讨论了流动平均场的近底板区域温度分布.温度边界层沿横向可分为三个区域:羽流发射区、冲击区和大尺度环流剪切区.在羽流发射区温度剖面存在对数律,冲击区和大尺度环流剪切区没有明显的对数律特征.横向平均得到的温度剖面也存在对数律.研究系列Ra数的横向平均温度剖面,得到温度变化满足A×log(y)+B的关系,温度剖面对数律振幅–A和Ra数呈现标度关系–ARa–0.145,与实验中发现的关系基本一致.

• 单位
  中山大学