Convección Turbulenta a Números de Rayleigh Muy Altos y la Teoría Débilmente No Lineal
Autores: Sreenivasan, Katepalli R.; Niemela, Joseph J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
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CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Para proporcionar información sobre el desafiante problema de la convección turbulenta, Jack Herring utilizó una versión muy truncada de las ecuaciones de Boussinesq completas que contenía solo un número de onda horizontal. A la luz de observaciones posteriores de una circulación robusta a gran escala que barre los recintos convectores a altos números de Rayleigh, quizás no sea un punto de vista implausible desde el cual reexaminar los datos de alto número de Rayleigh. Aquí comparamos datos experimentales pasados sobre el transporte de calor convectivo a altos números de Rayleigh con las predicciones del modelo de Herring y, de hecho, encontramos una excelente concordancia. El modelo tiene solo un parámetro desconocido en comparación con los dos parámetros libres presentes en el ajuste de la ley de potencias de mínimos cuadrados de orden más bajo. Discutimos por qué la imagen física subyacente y simplista, destinada a funcionar en números de Rayleigh ligeramente superiores al valor crítico de unos pocos miles, es consistente con los datos cuando se revisa el único parámetro libre en él, a lo largo de unas once décadas del número de Rayleigh, estirándose desde aproximadamente un millón hasta aproximadamente.
Descripción
Para proporcionar información sobre el desafiante problema de la convección turbulenta, Jack Herring utilizó una versión muy truncada de las ecuaciones de Boussinesq completas que contenía solo un número de onda horizontal. A la luz de observaciones posteriores de una circulación robusta a gran escala que barre los recintos convectores a altos números de Rayleigh, quizás no sea un punto de vista implausible desde el cual reexaminar los datos de alto número de Rayleigh. Aquí comparamos datos experimentales pasados sobre el transporte de calor convectivo a altos números de Rayleigh con las predicciones del modelo de Herring y, de hecho, encontramos una excelente concordancia. El modelo tiene solo un parámetro desconocido en comparación con los dos parámetros libres presentes en el ajuste de la ley de potencias de mínimos cuadrados de orden más bajo. Discutimos por qué la imagen física subyacente y simplista, destinada a funcionar en números de Rayleigh ligeramente superiores al valor crítico de unos pocos miles, es consistente con los datos cuando se revisa el único parámetro libre en él, a lo largo de unas once décadas del número de Rayleigh, estirándose desde aproximadamente un millón hasta aproximadamente.