Rayleigh-Bénard湍流热对流中主动和被动标量场Cliff结构统计特性的实验研究

摘要：

实验研究了Rayleigh-Bénard湍流热对流中主动和被动标量场Cliff结构的统计特性,实验参数Rayleigh数为Ra=1.2×10~(10),Prandtl数为Pr=5.3.在充满对流介质水的长方体对流槽边壁附近实验测量了局域浓度场(被动标量场)和局域温度场(主动标量场)的时间序列,从测得的时间序列中提取出Cliff结构,提取参数为β,并分析了Cliff结构的宽度、振幅和尺寸的数量分布图.研究发现,浓度和温度场Cliff结构宽度的数量分布图形状并不随β而改变,而Cliff结构的最可几振幅却随着β的增大而增大.此外,Cliff结构的尺寸满足对数正态分布,这表明湍流热对流中被动标量场的扩散和混合是由羽流等浮力相干结构所驱动的.

关键词：Rayleigh-Bénard、湍流热对流、标量湍流、主动标量、被动标量、Ramp-Cliff结构

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分类号：O357.5(流体力学)

资助基金：上海市自然科学基金资助项目09ZR1411200;上海市"晨光计划.资助项目09CG41;上海大学创新基金

在线出版日期：2010-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：637-643