Mais estudos sobre a transição para convecção turbulenta

Em uma camada de fluido convectivo horizontal, várias transições distintas ocorrem em certos números de Rayleigh R, para um dado número de Prandtl Pr. O diagrama de regimes foi ampliado para incluir a faixa de números de Prandtl 2·5 × 10 −2 ≤ Pr ≤ 0·85 × 10 4. Em particular, verifica-se que mudanças distintas na inclinação da curva de fluxo de calor ocorrem mesmo para Pr = 2·5 × 10 −2. O fluxo é constante até R = R t = 2·4 × 10 3. Para R > R t, o período de oscilação é comparado com os valores teóricos de Busse. Para Pr = 0·71, são observadas tanto diminuições quanto aumentos na inclinação da curva de fluxo de calor. Para R ligeiramente maior que R c, a orientação preferida dos rolos em várias geometrias de paredes laterais é investigada. Para números de Prandtl altos, o efeito da curvatura do eixo do rolo, forçada por paredes laterais curvas, sobre a segunda transição em R II é investigado. Descobre-se que a curvatura, assim como os efeitos discutidos anteriormente, leva a uma diminuição de R II. Esses resultados, juntamente com a histerese observada, apoiam a visão de que existem estados metastáveis atingíveis por instabilidade de amplitude finita. Finalmente, a natureza do fluxo dependente do tempo em altos R e número de Prandtl elevado é investigada em uma célula de Hele-Shaw. Mostra-se inequivocamente que a periodicidade observada em um ponto fixo é devida a plumas quentes ou frias passando pelo ponto.