Инверсии крупномасштабной циркуляции при турбулентной конвекции в прямоугольных полостях

Экспериментально исследовано поведение крупномасштабной циркуляции, возникающей на фоне турбулентной конвекции Релея–Бенара в прямоугольных полостях различной геометрии (от тонкого слоя до кубической полости). Показано, что режимы крупномасштабной циркуляции со спонтанными инверсиями, разделенными длительными периодами квазистационарной циркуляции, возникают как в ограниченном диапазоне значений числа Релея, так и в ограниченном диапазоне аспектного соотношения, определяющего отношение толщины полости к стороне в плоскости циркуляции. В толстом слое устанавливается режим без инверсий, а в тонком слое возникает режим, характеризуемый многочисленными сменами направления циркуляции, не разделенными интервалами с устойчивым направлением крупномасштабного течения. Изучены спектры колебаний амплитуды крупномасштабной циркуляции. Показано, что в кубической полости в спектре колебаний появляется доминирующая частота.