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図1
Sakai による対流の水平スケール.
左側の斜めの直線は,
レイリー数一定のときに水平スケールが極大となる位置を
結んだもの. 右側の斜めの線は, 中立曲線である.
この線より下側では対流は生じない.
図2
計算パラメータの領域: o
で示した位置の実験を行なった. 矩形は Sakai による実験の範囲.
左側の斜めの直線は,
レイリー数一定のときに水平スケールが極大となる位置を
結んだもの. 右側の斜めの線は, 中立曲線である.
図3
計算例. Ra = 104, Ta =
104 のときの 温度, 流線関数, v の分布.
色調は最大値と最小値の間を等間隔に10段階に色分けした.
最大値と最小値は, 温度は 1.0, 0.0, 流線関数は 0.052, -0.052, v
は 0.32, -0.32 である.
図4
テイラー数に対する流線関数の変化. 下から, Ra
= 104 , 105, 106, 107
である.
図5
y 方向の流速分布. 下から, Ra
= 104, 105, 106, 107
である.
図6
温度分布. 下から, Ra = 104 , 105,
106, 107 である.
図7
セル数の変化.
青色文字は振動的な対流となった実験のセル数,
緑色文字は乱流的な対流となった実験のセル数,
赤色文字は非常に多数のセルが生じた実験のセル数.
黄色の線は左側が Sakai
の理論による水平スケールが極大となる位置, 右側が中立曲線.
図8
Ra =106 の場合の温度分布.
図9
Ra =106 (右上) と 104
(右下) のときの各項のバランス. 赤線が圧力項, 緑線が, 粘性項,
青線がコリオリ項を示す.
図10
ヌッセルト数 Nu の比較.
赤線は実験値, 青線は理論値.
図11
内部温度差 ΔTc*
の比較. 赤線は実験値, 青線は理論値.
図12
速度 V0*
の比較. 赤線は実験値, 青線は理論値.
図13
流量 q* の比較.
赤線は実験値, 青線は理論値.
図14
対流の水平スケールの比較. 赤線は実験値,
青線は理論値.
図15
対流の水平スケールの比較. 横軸は (28)
式の右辺で理論値, 縦軸は (28) 式の左辺で実験値. 赤は Ra =
104, 緑は Ra = 105, 青は Ra = 106,
黄色は Ra = 107.
臨界曲線と極大曲線で囲まれる領域に対応する点を させた.
図16
計算領域と格子配置. 格子間隔は Δx
=Δz = 0.1 の場合である.
図17
計算例. Free-Free 条件における Ra = 105,
Ta = 103 のときの 温度, 流線関数, v
の分布. クリックすると時間変化があらわれる.
色の階調の間隔はそれぞれ, 0.1, 0.2, 2.0.
図18
計算例. Free-Free 条件における Ra = 105,
Ta = 103 のときの y = 0.45 における温度分布の時間変化.
色の階調の間隔は 0.1.
図19
計算例. Free-Free 条件における Ra = 105,
Ta = 103 のときの ヌッセルト数の時間変化. A
は最下端( y = 0 ), B は最上端( y = 1 )
における値.
図20
追加実験を加えた全実験リストと実験名.
それぞれ実験名をクリックすると, 結果の図があらわれる.
図21
温度, 流線関数, v
の分布のテイラー数依存性. Ra = 104, 105,
106, 107 について示す.
色調は最大値と最小値の間を等間隔に10段階に色分けした. ただし,
最大値と最小値の差が 10-5
より小さい場合には塗りわけをしていない.
図22
温度, 流線関数, v
の分布のテイラー数依存性. Ra = 104, 105,
106, 107 について示す.
色調は最大値と最小値の間を等間隔に10段階に色分けした. ただし,
最大値と最小値の差が 10-5
より小さい場合には塗りわけをしていない.
図23
方向の運動方程式の各項の最大値の高さ分布. 赤(A)
は圧力傾度項, 青(B) はコリオリ項, 緑色(C) は粘性項. 領域 1.0 ≦ x
≦ 7.0 における 最大値を示す.
表1
低分解能実験の最終状態 (t = 1000)
におけるセル数の一覧.
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