湍流Rayleigh-Bénard热对流温度剖面中对数律研究

摘要：

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-A～Ra-0.145,与实验中发现的关系基本一致.

关键词：Rayleigh-Bénard热对流、湍流、温度剖面对数律、PDM-DNS

所属期刊栏目：47

分类号：O35;P42

资助基金：国家自然科学基金11372362,11452002;中央高校基本科研业务费专项资金141gjc02;国家自然科学基金委员会-广东省人民政府联合基金第二期超级计算科学应用研究专项nsfc2015_570

在线出版日期：2017-06-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：68-73