湍流<bold>Rayleigh-Bénard</bold>热对流温度剖面中对数律研究
Abstract
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<italic>Ra</italic>数的二维方腔Rayleigh-Bénard热对流. 选取典型<italic>Ra</italic>=10<sup>10</sup>, <italic>Pr</italic>=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<italic>Ra</italic>数的横向平均温度剖面, 得到温度变化满足<italic>A</italic>×log(<italic>y</italic>)+<italic>B</italic>的关系, 温度剖面对数律振幅–<italic>A</italic>和<italic>Ra</italic>数呈现标度关系–<italic>A</italic>~<italic>Ra</italic><sup>–0.145</sup>, 与实验中发现的关系基本一致.
