結果 (3)

同様に y 方向の流れ v が変化するようすを 図5 に示す. まず, レイリー数に関わらず, いずれも Ta = 0 のときには流れ v は存在しない. Ra = 10⁴のときには, 対流の上下で逆向きの流れが生じていることがわかる. 両端の流れが大きい場所では上下方向の流れの逆転はないが, これらは境界の影響を受けており, 例外的な性質をもっているものと考えられる. 一方, Ra = 10⁵ のときには, セル数が多い場合の Ta = 10⁵, 10⁶ において 上下の流れの向きは逆になっているが, Ta ≦ 10⁴ までは 上下方向で同じ向きになっている. このとき, v の大きさが極大になるのは, 上昇流域下層の近傍である. Ra = 10⁶ のときも同様に Ta = 10⁷ において上下の流れの向きは逆になっているが, Ta ≦ 10⁵ までは 上下方向で流れの向きは同じで, 下層の方が流れが大きくなっている. 最後に, Ra = 10⁷ の場合, 右回りのセルと左回りのセルが上昇流域の中央位置を 中心として点対称的な分布になっている. Ta ≧ 10⁶ では乱流的であるが, Ta = 10⁷ では上下で逆向きの流れになっている. 同様に温度分布は 図6 に示した.

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.

結果 (3)