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贝纳德细胞 编辑词条词条保护

词条创建者 零零六叔

贝纳德细胞

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贝纳德细胞,薄层流体产生时从下方均匀地加热,经常限定细胞(细胞)成形对流是指一种结构。由于每个细胞形成一个涡流,因此也称为Benard涡流。这是Prigogine提出的“ 耗散结构 ”的**著名例子。

法国物理学家亨利·贝纳尔在(1900年)的实验发现。在该方法中,将诸如水的液体置于上下两个平板之间,并从下方对其进行均匀加热。对流的全面研究从此开始,并由Baron Rayleigh John William Strut等人进一步发展。东西通过相同的原理相似,味噌汤当热和,季风当在一个方向吹云的气象卫星诸如那些在图像中找到。

贝纳德细胞

如果下板的温度略高于上面的温度,则会发生从底部到顶部的热传导。温度和压力在垂直方向上具有梯度,但是在水平方向上是均匀的。进一步提高底板的温度,下部流体密度变低浮力发生,瑞利数发生对流,其中超过某一值(极限瑞利数)。同时,直至该点的微观和随机分子运动是自发有序的,并变成宏观运动,形成贝纳德细胞。形成细胞的条件下,该瑞利数太阳神大号是1710 < 太阳神大号 <5×10 4是在范围。在此,将上下板之间的距离 作为代表长度L。

另外,将旋转添加到水平运动中,并产生涡流(水平对称性被破坏)。贝纳德涡流一旦形成,便会稳定下来,顺时针和逆时针的涡流会交替出现。

细胞的排列是不确定的,并且随后的宏观状态根据初始微观条件而变化很大。这就是混沌理论中的蝴蝶效应是一个例子。

对流类型

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当使用两个板时,仅浮力是对流的驱动力。这种对流称为瑞利-贝纳德对流。如果液体在没有上板的情况下与空气接触,则不仅会影响浮力,还会影响表面张力。上层的温度出现波动,并且在温度升高的区域中表面张力降低。由于液体从表面张力低的地方流到表面张力高的地方(马兰戈尼效应),因此从高温到低温在表面上也发生水平流动。因此,低温液体向下移动,这也成为对流的驱动力。这称为Benard-Marangoni对流,并且单元结构变得更加复杂。

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