摘要:本研究通过流函数-涡量公式研究激光诱导对流。具体而言,本文考虑了有限箱上具有滑移边界条件的二维稳态 Boussinesq Navier-Stokes 方程的解。在流函数-涡量变量中引入了一种不动点算法,然后证明了小激光振幅的稳态解的存在性。通过该分析,证明了无量纲流体参数与保证存在的激光振幅最小上界之间的渐近关系,这与在有限差分格式中实现该算法的数值结果一致。研究结果表明,当 Re ≫ Pe 时,激光振幅的上限按 O ( Re − 2 Pe − 1 Ri − 1 ) 缩放,当 Pe ≫ Re 时,按 O ( Re − 1 Pe − 2 Ri − 1 ) 缩放。这些结果表明,稳定解的存在在很大程度上取决于雷诺数 (Re) 和佩克莱特数 (Pe) 的大小,正如先前的研究指出的那样。稳定解的模拟表明存在对称涡环,这与文献中描述的实验结果一致。从这些结果出发,讨论了激光传播模拟中热晕的相关含义。
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