瑞利-布纳德湍流热对流中大尺度相干结构对传热的影响研究

瑞利-布纳德（Rayleigh-Bénard）湍流热对流是从许多复杂自然现象中抽象出来的一个简单系统：如海洋的对流、大气环流、地球内部的对流、热核反应堆以及太阳的对流等。湍流热对流中的大尺度相干结构在传热﹑能量与动量的输运及耗散过程中起着重要作用。应用激光多普勒测速系统（LDV）及高灵敏度半导体温度探头同时同点测量速度场及温度场的时间序列，并对它们进行互相关运算可得到该点的热流量场，从而得到整个流场的热流量分布。应用条件统计方法分析速度﹑温度及热流量场的时间序列，提取大尺度相干结构以及大尺度相干结构中所包含的热流量，研究大尺度相干结构对传热的影响。利用粒子图像测速系统（PIV）及阴影流动显示技术（shadowgraph）获得整个流场的流动情况，从而研究大尺度相干结构的形成﹑发展﹑演化及其相互作用机理。