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Nonlinear square patterns in Rayleigh-Bénard convection

  • We numerically investigate nonlinear asymmetric square patterns in a horizontal convection layer with up-down reflection symmetry. As a novel feature we find the patterns to appear via the skewed varicose instability of rolls. The time-independent nonlinear state is generated by two unstable checkerboard (symmetric square) patterns and their nonlinear interaction. As the bouyancy forces increase, the interacting modes give rise to bifurcations leading to a periodic alternation between a nonequilateral hexagonal pattern and the square pattern or to different kinds of standing oscillations.

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Verfasserangaben:Ayhan Demircan, Norbert SeehaferORCiD
URN:urn:nbn:de:kobv:517-opus-14986
Schriftenreihe (Bandnummer):NLD Preprints (62)
Publikationstyp:Preprint
Sprache:Englisch
Erscheinungsjahr:2000
Veröffentlichende Institution:Universität Potsdam
Datum der Freischaltung:15.08.2007
Organisationseinheiten:Zentrale und wissenschaftliche Einrichtungen / Interdisziplinäres Zentrum für Dynamik komplexer Systeme
DDC-Klassifikation:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 53 Physik / 530 Physik
PACS-Klassifikation:40.00.00 ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER, CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS / 47.00.00 Fluid dynamics (for fluid dynamics of quantum fluids, see section 67; see also section 83 Rheology; for sound generation by fluid flow, see 43.28.Ra-in Acoustics Appendix) / 47.20.-k Flow instabilities (see also 47.15.Fe Stability of laminar flows) / 47.20.Bp Buoyancy-driven instabilities (e.g., Rayleigh-Benard)
40.00.00 ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER, CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS / 47.00.00 Fluid dynamics (for fluid dynamics of quantum fluids, see section 67; see also section 83 Rheology; for sound generation by fluid flow, see 43.28.Ra-in Acoustics Appendix) / 47.20.-k Flow instabilities (see also 47.15.Fe Stability of laminar flows) / 47.20.Ky Nonlinearity, bifurcation, and symmetry breaking
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