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二维湍流热对流最大速度Re数特性及流态突变特征Re数

何建超 方明卫 包芸

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二维湍流热对流最大速度Re数特性及流态突变特征Re数

何建超, 方明卫, 包芸

The scaling of Reynolds number based on the maximum velocity and characteristic Reynolds number in two-dimensional thermal turbulence convection

He Jian-Chao, Fang Ming-Wei, Bao Yun
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出版历程

二维湍流热对流最大速度Re数特性及流态突变特征Re数

  • 1) (北京航空航天大学, 航空科学与工程学院, 北京 100191);
  • 2) (中山大学, 航空航天学院, 深圳 518107)

摘要: 本文计算系列二维湍流热对流,Prandtl (Pr)数从0.25到100,Rayleigh (Ra)数从1×107到1×1012研究Reynolds (Re)数的变化规律。以最大速度计算的Re数与Ra数存在标度律关系,但中间出现间断。研究表明,大尺度环流形态由椭圆形到圆形的突变引起流动失稳,导致最大速度值间断下降,影响Re数变化趋势的连续性。所有Pr数对应的流态突变特征Re数为常值,Rec≈1.4×104,即当Re数达到特征Rec时,大尺度环流形态会发生从椭圆形到圆形的突变。间断点对应的RacPr数之间存在标度关系Rac~Pr1.5。对Ra数进行补偿平移,所有Pr数的ReRaPr-1.5的变化曲线重合,不同Pr数有相同的间断临界点位置,Rac Pr-1.5=109

English Abstract

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