Nonlinear convection regimes in superposed fluid and porous layers under vertical vibrations: Negative porosity gradients

از نظر عددی، یک مسئله غیرخطی بر روی تحریک میانگین کنسانتره در یک لایه مایع گرم از پایین و نیمه پر از محیط متخلخل در میدان گرانشی است. محیط متخلخل در جهت عمودی یکنواخت است و نفوذپذیری و تخلخل آن با عمق در یک گرادینت تخریب منفی رشد می کند. این لایه به صورت عمودی با فرکانس بالا و دامنه کوچک نوسان دارد. نشان داده شده است که در غیاب ارتعاشات نوسانات سرعت هارمونیک در لایه رخ می دهد. در این حالت، شار حرارتی نوسانات کم دامنه را انجام می دهد، به این معنی است که شبه ثابت است. با افزایش فوق بحرانی، نوسانات سرعت نامنظم می شوند و با نوسان های جریان گرما همراه با دامنه کافی به همراه می آیند. تغییرات شار گرما ناشی از ناپایداری رول های کنوانسیون موج طولانی است که نفوذ می کنند. گرداب های اضافی که دارای طول موج کوتاه تر و در تعامل با رول های طول موج در یک منطقه تخلخل بالا در نزدیکی مرز داغ پایین لایه مشاهده می شود. این منطقه بخش عمده ای از اختلاف دما را در مرزهای جامد لایه تشکیل می دهد. ارتعاشات با شدت بالا به سرعت سرعت فوق بحرانی و نوسانات شار حرارت را مهار می کند، بنابراین جلوگیری از تشکیل گرداب اضافی می شود.