Selección Modal para la Convección de Darcy-Bénard Inclinada en una Cavidad Rectangular
Autores: Rees, D. Andrew S.; Barletta, Antonio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Selección Modal para la Convección de Darcy-Bénard Inclinada en una Cavidad Rectangular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Convección
Inclinación
Bifurcaciones
Celdas
Número de Darcy-Rayleigh
Número de Nusselt
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La convección libre no lineal en una cavidad porosa rectangular inclinada calentada desde abajo se ha estudiado utilizando una descomposición espectral bidimensional. El código utiliza la continuación pseudo-arclength para seguir las curvas de solución alrededor de bifurcaciones de pliegue. La evolución con la inclinación del patrón de convección es complicada y depende en gran medida tanto del número de Darcy-Rayleigh como de la relación de aspecto de la cavidad. Cuando la inclinación es grande, generalmente es cierto que solo aparece una célula, y que tiene una circulación que es consistente con la dirección de las fuerzas de flotabilidad a lo largo de los límites calentados y enfriados. Sin embargo, a medida que la inclinación disminuye hacia la horizontal, este patrón unicelular evoluciona, a veces inicialmente a través de bifurcaciones de pliegue, en patrones con diferentes números de células. Tales evoluciones siempre conservan la paridad del número de células (como una célula convirtiéndose en tres y luego en cinco, o dos células convirtiéndose en cuatro), pero también surgen bifurcaciones entre patrones con diferentes paridades. Estos fenómenos se ilustran utilizando una selección adecuada de curvas de solución que muestran la dependencia del número de Nusselt con respecto a la inclinación.
Descripción
La convección libre no lineal en una cavidad porosa rectangular inclinada calentada desde abajo se ha estudiado utilizando una descomposición espectral bidimensional. El código utiliza la continuación pseudo-arclength para seguir las curvas de solución alrededor de bifurcaciones de pliegue. La evolución con la inclinación del patrón de convección es complicada y depende en gran medida tanto del número de Darcy-Rayleigh como de la relación de aspecto de la cavidad. Cuando la inclinación es grande, generalmente es cierto que solo aparece una célula, y que tiene una circulación que es consistente con la dirección de las fuerzas de flotabilidad a lo largo de los límites calentados y enfriados. Sin embargo, a medida que la inclinación disminuye hacia la horizontal, este patrón unicelular evoluciona, a veces inicialmente a través de bifurcaciones de pliegue, en patrones con diferentes números de células. Tales evoluciones siempre conservan la paridad del número de células (como una célula convirtiéndose en tres y luego en cinco, o dos células convirtiéndose en cuatro), pero también surgen bifurcaciones entre patrones con diferentes paridades. Estos fenómenos se ilustran utilizando una selección adecuada de curvas de solución que muestran la dependencia del número de Nusselt con respecto a la inclinación.