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洛卡希·阿加斯提亚;安德烈亚斯·巴特尔;卢卡·比弗莱尔;马蒂亚斯·埃尔哈特;费德里科·托斯基

热活动拉格朗日示踪剂维持的大尺度对流。 （英语） Zbl 07628444号

J.流体力学。 953，论文编号A5，23 p.（2022）.
摘要：悬浮在流体中的非等温粒子会导致复杂的相互作用——粒子会对流体流动的变化做出反应，而流体流动的改变又会因其温度异常而改变。在这里，我们基于热耦合到流体的示踪粒子进行了一项新的概念验证数值研究。我们想象粒子可以根据一些局部流体特性调整其内部温度，并遵循简单的硬接线主动控制协议。我们研究了通过将粒子温度从热切换到冷而引起不稳定性的情况，这取决于粒子在流中是上升还是下降。根据活动粒子的数量及其过量的负/正温度，实现了从稳定对流到不稳定对流的宏观转变。稳定状态的特点是湍流动能低，温度梯度稳定，没有大规模特征。对流状态具有较高的湍流动能、自持的大尺度对流和弱稳定的温度梯度。单个粒子促进稳定温度梯度的形成，而其聚集效应导致大规模对流。当拉格朗日温度尺度较小时，形成弱对流层流系统。拉格朗日方法还与具有相同平均注入剖面的均匀欧拉整体加热进行了比较，未观察到此类转变。我们的经验方法表明，热对流可以由纯拉格朗日力控制，并为其他基于数据驱动的粒子协议提供了途径，以增强或消除热流中的大规模运动。

MSC公司：

76F35型 对流湍流
76T20型 悬架
76E06型 水动力稳定性中的对流
76层70 湍流控制
80甲19 扩散和对流传热传质、热流

关键词：

浮力驱动不稳定性;不稳定性控制;热颗粒-流体相互作用;湍流动能;自持对流
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{L.Agasthya}等人，《流体力学杂志》。953，论文编号A5，23页（2022；Zbl 07628444）
全文： 内政部 arXiv公司

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