应用耦合映象格子模型模拟Rayleigh-Bénard对流中的结构形态

摘要：

应用耦合映象格子(CML)模型对Rayleigh-Bénard对流(RBC)的结构形态作了数值模拟.在展高比较小(L/d=5)的情况下,数值模拟再现了实验中观察到的流动由层流过渡到软湍流再过渡到硬湍流的主要特征以及水平截面内的胞状结构.在展高比较大(L/d=30)的情况下,数值模拟成功地再现了近年来在实验中发现的螺旋-缺陷混沌和靶标型结构.同时证实,对于Pr=1的流体,在偏离平衡态的初始阶段的同一参数范围内,大展高比RBC中的理想直涡卷和螺旋-缺陷混沌是相互竞争的两个吸引子,而初始条件对于形成这两种结构形态中的哪一种起决定性作用.对于Pr=4的流体,大展高比RBC中的结构形态主要呈靶标形,其尺度和分布形态亦显著地取决于初始条件.

关键词：自然对流、结构形态形成、动力系统、耦合映象格子、螺旋-缺陷混沌

所属期刊栏目：50

分类号：P4(大气科学（气象学）)

资助基金：国家自然科学基金10232020

在线出版日期：2005-03-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：309-316