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J-GLOBAL ID：201702259764579539   整理番号：17A1500262

アスペクト比箱内の乱流Rayleigh-Benard対流の熱輸送とエネルギースペクトルのスケーリング【Powered by NICT】

Scalings of heat transport and energy spectra of turbulent Rayleigh-Benard convection in a large-aspect-ratio box

著者 (3件)： De A.K. (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam, 781039, India) ,  Eswaran V. (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Hyderabad, Hyderabad, Andhra Pradesh, 502205, India) ,  Mishra P.K. (Department of Physics, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam, 781039, India)
資料名： International Journal of Heat and Fluid Flow  (International Journal of Heat and Fluid Flow)
巻： 67  号： PA  ページ： 111-124  発行年： 2017年 
JST資料番号： D0599B  ISSN： 0142-727X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 大アスペクト比箱内の乱流対流の直接数値シミュレーションは,Rayleigh数が7×10~4≦Ra≦2×10~6Prandtl数Pr=0.71での範囲で行った。鉛直速度と温度の間の強い相関は,ほとんどすべての長さスケールでの乱流領域で観察された。すべて速度と温度の周波数スペクトルは,周波数の広いバンドのための0- 5/3法則を示した。流れの中の異なる点での水平速度の分散は単一べき乗則が得られた。速度と温度の確率密度関数は,より高いRayleigh数でのみGaussに近い。温度の平均と分散は,境界層,表面層とほぼ単一なバルク領域を明確に示した。境界層厚さは減少し,バルクの均一性は,Rayleigh数の増加で増強した。乱流運動エネルギーの波数スペクトルは容器の中心と壁近傍領域におけるそれぞれKolmogorov様(E(k)~K 5/3)とBolginao Obukhovのような(E(k)~K 11/5)挙動を示した。浮力と散逸による生産の間の近似的バランスは,乱流運動エネルギー収支において見出された。乱流伸縮と乱流のエンストロフィーの散逸による生産のTaylor近似式をエンストロフィー収支における浮力生産を含めることにより修正した。本結果は,0.272の指数をによるRayleigh数に対する平均Nusselt数の以前に提案した2/7べき乗則依存性を支持するが,この指数に基づいて「軟」および「硬」乱流の提案された分類を支持するとは限らない。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *対流 ,  浮力 ,  Rayleigh数 ,  Nusselt数 ,  近似法 ,  境界層 ,  *アスペクト比 ,  波数 ,  *エネルギー分布 ,  エンストロフィー ,  *乱流 ,  *スペクトル ,  確率密度関数
準シソーラス用語： 乱流エネルギー ,  べき乗則 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 層流,乱流,境界層  (BC02030C) ,  対流・放射熱伝達  (PA02030K)

タイトルに関連する用語 (6件)： アスペクト比 ,  乱流 ,  Rayleigh-Benard対流 ,  熱輸送 ,  エネルギースペクトル ,  スケーリング