Convección de Rayleigh–Bénard

Tras la primera visualización, los cambios válidos de Ra o del número de pares actualizan inmediatamente la ilustración y pausan los marcadores. Solo se conserva el texto exacto de Ra y el número de pares, nunca la imagen ni la fase. El menú contiene ejemplos; Restablecer recupera Ra2500 y dos pares. El umbral de referencia y las explicaciones del campo impuesto están en la información contextual y esta ayuda.

Umbral de referencia. Ra = g β ΔT H³ / (ν κ), con gravedad g, coeficiente de dilatación β, diferencia de temperatura de las placas ΔT, profundidad H, viscosidad cinemática ν y difusividad térmica κ. Ra_c ≈ 1708 es el umbral lineal redondeado de la capa de Boussinesq clásica no rotatoria entre dos placas horizontales rígidas, sin deslizamiento e isotermas, de extensión horizontal no acotada. No es un umbral universal para cualquier recipiente o condición de contorno. El umbral redondeado sirve de conmutador de esta ilustración: no hay flujo a 1708 o por debajo. Véase Kao & Yang, 2007.

Qué se dibuja. z va de 0 en el fondo caliente a 1 en la parte superior fría; x se mide en profundidades de capa. La temperatura θ = (T − T_top) / ΔT tiene valores de placa fijos 1 y 0. La función de corriente prescrita es ψ = I/π · sin(πx) sin²(πz). Sus derivadas u = ∂ψ/∂z y w = −∂ψ/∂x dan un campo de divergencia nula con velocidad cero en ambas placas. θ = 1 − z + 0.2w relaciona las desviaciones cálidas de la conducción con el movimiento ascendente y las desviaciones frías con el movimiento descendente. La continuación horizontal es periódica.

Intensidad esquemática. I = min(1, √max(0, Ra/1708 − 1)) es una correspondencia visual elegida, no una velocidad ni un flujo de calor predichos. Se satura a Ra = 3416. Los controles cubren Ra de 0 a 5000 solo para esta demostración. No se calcula Navier–Stokes, evolución de temperatura, número de Nusselt ni transición turbulenta. El patrón de temperatura es estacionario; los marcadores de dirección se mueven a lo largo de sus líneas de corriente a una velocidad ilustrativa, sin unidad de tiempo física. Las preferencias de movimiento reducido inician los marcadores en pausa.

Vista. De uno a cuatro pares visibles muestran distintas longitudes del mismo patrón periódico. Su número se elige, no se predice, y no cambia el umbral de referencia. Las coordenadas horizontales y verticales usan la misma escala. Las secciones largas se desplazan dentro del diagrama en pantallas estrechas. El ejemplo no resuelve paredes laterales rígidas ni calcula la longitud de onda crítica. Todo el cálculo permanece en el navegador.

Pausa/Reanudar solo detiene o mueve los marcadores; la temperatura permanece estacionaria. Las herramientas fijadas ocultas congelan la fase y continúan sin recuperar tiempo. No es tiempo físico transcurrido.