Numerische Untersuchung der gemischten Konvektion in einer Höhle

Konvektion ist eine Art des Energietransports durch potenzielle Gradienten und Flüssigkeitsbewegungen. Konvektion ist der wichtigste Mechanismus zur Übertragung von Energie zwischen einer Oberfläche eines festen Körpers und einer Flüssigkeit oder einem Gas mit unterschiedlicher Temperatur. Die Energieübertragung durch Konvektion von einer Oberfläche, deren Temperatur höher ist als die des umgebenden Fluids, erfolgt in mehreren Schritten. Die wichtigsten Merkmale der Wärmeübertragung durch Konvektion sind der Energietransport durch molekulare Bewegung, die als Diffusion bezeichnet wird, und durch makroskopische Bewegung des Fluids, die als Advektion bezeichnet wird. Die Wärmeübertragung durch Konvektion wird je nach Strömungsart des Mediums als natürliche und erzwungene Konvektion bezeichnet. Wenn beide Ursachen gleichzeitig vorliegen, ohne dass die eine im Vergleich zur anderen vernachlässigbar ist, wird die Konvektion als gemischte Konvektion bezeichnet. Die gemischte Konvektionsströmung tritt in einem Hohlraum mit beweglichem Deckel mit der durch die Wandbewegung hervorgerufenen Scherkraft und der durch die thermische Inhomogenität der Hohlraumgrenzen erzeugten Schubkraft auf.