磁滞静态马格诺对流中从浮力主导到洛伦兹力主导的过渡的统一传热模型
摘要：磁流体对流是由热膨胀和收缩引起的浮力力和洛伦兹力共同驱动的电磁导电流体的流动。浮力主导和洛伦兹力主导制造的全局流动结构的差异导致了这些体制中不同的热传递特性，在全局热流（努塞尔数）与浮力强度（瑞利数）和电磁力（哈特曼数）之间表现出不同的无量纲标度关系。在这里，我们提出了一个理论模型，用于描述在两个等温水平表面之间限制的对流流体层中施加了准静态垂直磁场的这两种体制之间的转变。该模型表明，浮力主导体制中的标度指数γ，Nu ∼ Ra^gamma，和洛伦兹力主导体制中的ksi，Nu ∼ (Ha^-2 Ra)^xi，之间的关系为xi = gamma/(1-2gamma)，并且转变的开始随Ha^-1/gamma Ra进行标度处理。这些理论结果得到了我们对10≤Ha≤2000、Prandtl数Pr=0.025和Ra高达10^9以及文献数据的直接数值模拟的支持。
作者：Andrei Teimurazov, Matthew McCormack, Moritz Linkmann and Olga Shishkina
论文ID：2308.01748
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-04