Efekty narušení Oberbeck-Boussinesquovy aproximace v turbulentní konvekci za vysokých Rayleighových čísel v kryogenním héliu

Experimenty s turbulentní Rayleigh-Bénardovou konvekcí (RBC) využívající kryogenní héliový plyn dosahují v kontrolovaných laboratorních podmínkách nejvyšších možných hodnot Rayleighova čísla (intenzity turbulence), blížící se hodnotám reálných proudění např. v zemské atmosféře a pomáhají tak pochopit základní mechanismy přenosu tepla a hybnosti v přírodě. Nicméně dosažení nejvyšších Rayleighových čísel si žádá experimenty blízko fázových rozhraní nebo kritického bodu pracovní tekutiny, což způsobuje fluktuace materiálových vlastností a narušení Oberbeck-Boussinesqova (OB) režimu konvekce. V našem projektu se kombinací expertíz partnerů v oblastech kryogenních experimentů (CZ) a masivně paralelních numerických simulací (DE) systematicky zaměříme na důsledky tohoto narušení (tzv. NOB efekty) pro přenos tepla a hybnosti turbulentní konvekcí. Zakomponujeme přesné závislosti vlastností kryogenního hélia na teplotě a tlaku do nových numerických simulací a jejich výsledky přímo porovnáme s experimenty i s idealizovanými OB simulacemi.