El origen de las oscilaciones de la circulación de gran escala de la convección turbulenta de Rayleigh–Bénard

De acuerdo con un reciente descubrimiento experimental de Xi et al. ( Phys. Rev. Lett. , vol. 102, 2009, paper no. 044503), también encontramos un modo de oscilación en experimentos sobre la circulación de gran escala (LSC) de la convección turbulenta de Rayleigh–Bénard en una muestra cilíndrica de relación de aspecto uno. El modo de oscilación tiene la misma frecuencia que la oscilación torsional descubierta por Funfschilling ( Phys. Fluids , vol. 20, 2008, pp. 075101-1–075101-16). La extensión consiste en permitir un desplazamiento lateral del plano de circulación de la LSC alejándose de la línea central vertical de la muestra, así como una variación del desplazamiento con la altura (dichos desplazamientos habían sido excluidos en el modelo original). Los gradientes de presión producidos por la pared lateral del contenedor centran en promedio el plano de la LSC de manera que prefiere alcanzar su diámetro más largo. Si la LSC se desplaza de este diámetro, las paredes proporcionan una fuerza restauradora. Las fluctuaciones turbulentas impulsan la LSC lejos de la alineación central, y combinadas con la fuerza restauradora conducen a oscilaciones. Estas oscilaciones son arrastradas junto con la LSC. Este modelo proporciona el número de onda correcto y la fase de las oscilaciones, así como estimaciones de la frecuencia, amplitud y distribuciones de probabilidad de los desplazamientos.