Auswirkungen der Wandleitfähigkeiten auf die Magnetokonvektion in einem Würfel

Diese numerische Simulation untersucht die vertikale Konvektion von flüssigem Metall mit variierenden Magnetfeldern und Wandleitfähigkeiten. Das angelegte horizontale Magnetfeld verändert die Dynamik und Topologie der Aufwinde, was zu einer kohärenteren großräumigen Strömungsstruktur führt, jedoch die Konvektion durch Jouledissipation schwächt. Dieser Wettbewerb zwischen Rektifikation und magnetischer Dämpfung bestimmt die Auswirkung des Magnetfeldes auf den Wärmeübergang, wobei der quasi-zwei-dimensionale Zustand die Schwelle darstellt. Unsere Analyse zeigt, dass, während die Fläche der Aufwinde konstant bleibt, die Kondensation kohärenter Strukturen den horizontalen Wärmetransport pro Flächeneinheit verbessert, was den gesamten Wärmeübergang erheblich steigert.