基于耗散结构的贝纳德对流研究

• 作者: 冯乐 刘萍 张笑儒 方爱平 李睿航 王小力 田蓬勃 程涵宇 罗禧祯 陈子龙 齐颢然
• 来源期刊: 大学物理
• 学科: 物理学
• 关键词: 贝纳德对流 纳维斯托克斯方程 有限差分法 格子玻尔兹曼方法
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 大学生园地
• 页码范围: 75-80,85
• 页数: 7页
• 分类号: O552
• 语种: 中文
• DOI: 10.16854/j.cnki.10000712.200145

摘要

贝纳德对流作为一种常见的流体自组织现象,常常具有难以预测的特点,本文从耗散结构人手,以流体力学的手段研究并模拟了特定边界条件下的贝纳德对流.首先,根据不可压缩流体满足的连续性方程,能量守恒方程和纳维-斯托克斯方程,引入Boussinesq近似和流函数方法化简贝纳德对流的控制方程,结合理想流体的边界条件,对得到的方程进行变量分离,并引入洛伦茨系统以及瑞利数无量纲数以描述流体的控制方程.其次,利用有限差分法求解贝纳德对流的控制方程,分析不同参数时对应的相空间轨迹,并给出一定条件下的贝纳德对流的转变温度.最后,使用计算机模拟计算,基于格子玻尔兹曼方法处理流体微元间的相互作用,将体积为0.0081 m3的三维立体容器按正立方体等体积划分为106个小立方体进行模拟,分析模拟得到的贝纳德对流,验证了这种方法的可行性.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王小力		59	320	11.0	16.0
2	刘萍		39	211	7.0	14.0
3	田蓬勃		11	20	3.0	4.0
4	方爱平		11	11	2.0	3.0
5	李睿航		1	0	0.0	0.0
6	陈子龙		2	7	1.0	2.0
7	齐颢然		1	0	0.0	0.0
8	张笑儒		1	0	0.0	0.0
9	程涵宇		1	0	0.0	0.0
10	冯乐		1	0	0.0	0.0
11	罗禧祯		1	0	0.0	0.0