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J-GLOBAL ID：202002280316768366   整理番号：20A2233733

立方セル内の乱流Rayleigh-Benard対流における大規模循環とエネルギー移動機構の動力学【JST・京大機械翻訳】

Dynamics of large-scale circulation and energy transfer mechanism in turbulent Rayleigh-Benard convection in a cubic cell

著者 (3件)： Vishnu Venugopal T. (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam 781039, India) ,  De Arnab K. (Department of Mechanical Engineering, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam 781039, India) ,  Mishra Pankaj K. (Department of Physics, Indian Institute of Technology Guwahati, Guwahati, Assam 781039, India)
資料名： Physics of Fluids  (Physics of Fluids)
巻： 32  号： 9  ページ： 095115-095115-18  発行年： 2020年 
JST資料番号： H0052B  ISSN： 1070-6631  CODEN： PHFLE6  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： 立方セル内の乱流Rayleigh-Benard対流(RBC)における大規模循環(LSC)の特性と動力学を示した。2×106≦Ra≦109のRayleigh数範囲と作動流体として空気(Prandtl数Pr=0.7)を用いてシミュレーションを行った。Fourierモード解析を用いて,LSCの強度,配向,および関連する動力学を特性化した。RBCにおける以前の二次元研究に続いて,三次元対応物で試みられないコーナー渦の動力学に基づく流れ反転のメカニズムを提案した。LSCを含む平面は,他の4ロール構造を伴うボックスの対角線の一つに沿って一般的に整列することを観測した。一次ロールに加えて,2つの二次コーナ-ロール構造もLSC平面において観察され,それはサイズで成長し,LSCを不安定化し,部分的(Δσ_1≒π/2)と完全(π*_1≒π)反転をもたらした。以前に報告された回転-回転再配向に加えて,著者らはまた,立方細胞で珍しい停止事象を観察した。Rayleigh数はRa=2×106から107まで増加すると,再配向の数は1/3減少した。Raの増加とともに,LSC(S_LSC)の強度は増加し,コーナーロールはサイズを減少させ,再配向の発生の減少につながった。より高いRayleigh数(Ra>108)では,強度はS_LSC≒0.75付近で飽和する。異なるコヒーレント構造間の動力学を接続するために,乱流運動エネルギー(TKE)収支を評価した。特に,方位角方向に沿ったTKEの変化を研究するための著者らの新しい方法はLSCと非LSC平面間の動的結合の同定を助ける。分析は,TKEが両方の面において局所領域で一般的に生産され,一方,その散逸は主にLSCを含む平面の近くで起こることを示唆した。輸送機構は,これらの平面間のエネルギーを再分布し,従ってLSCと他のコヒーレント構造を維持する。Copyright 2020 AIP Publishing LLC All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *エネルギー移動 ,  *対流 ,  *乱流 ,  モード解析 ,  *ラジウム ,  再配向 ,  Prandtl数 ,  二次元 ,  三次元 ,  Rayleigh数 ,  再分布 ,  キャラクタリゼーション
準シソーラス用語： コヒーレント構造 ,  乱流エネルギー ,  作動流体 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

タイトルに関連する用語 (7件)： セル ,  乱流 ,  Rayleigh-Benard対流 ,  大規模 ,  循環 ,  エネルギー移動 ,  動力学