内部発熱流体層における温度境界層のはく離とプルームの形成

抄録

内部発熱源のある水平流体層内の対流セルの膨張と構造遷移を調査するために，上部冷却面で成長する温度境界層のはく離に注目して実験をおこなった．水分散用の感温液晶を用いて，流体層内の垂直断面における温度場の可視化計測を行った．得られた温度場などから境界層厚さを求め，それを長さスケールとして，熱拡散と浮力による移流の時間スケール比を求め，その変遷を調べた．その時間スケール比は局所レイリー数に相当し，これがある一定の値を上回ったときに境界層のはく離が生じることを示した．