| 초록 |
하부로부터 가열한 유체의 안정성에 대한 연구는 이미 1901년에 Benard의 실험으로부터 시작되었다. Benard는 계의 윗면과 아래면의 온도 차를 점차적으로 증가시킬때 온도 차이가 어떤 임계 값보다 커지면 기본 안정 상태에 있던 유체가 밀도차에 의한 부력에 의해 대류운동을 시작하게 되고 일정한 형태를 가지는 소위 ’Benard cell’이 규칙적이고 반복적으로 나타남을 관찰하였다. 윗면과 아래면의 온도차가 임계상태에 이르게 되면, 부력에 의해 대류 운동을 하려는 힘이 점도에 의한 마찰로 이 유동을 안정화하려는 힘 보다 더 크게 되어 유동 현상을 보이게 된다. 이러한 Benard의 실험에 대해 Rayleigh는 1916년에 최초로 이론적인 해석을 시도하였으며, 이후에 많은 사람들이 이 문제에 관심을 가지고 실험을 수행하였으며 또한 선형 안정성 이론을 적용하였고, 이러한 선형 안정성 이론은 Chandrasekhar[1], 또는 Drazin과 Reid[2]에 의해 집대성되어 있다. 본 연구에서는 선형 안정성 연구에서 주로 이용되던 얇은 무한 평판 계와는 달리 유한한 직각의 상자계를 고려한다. Fourier-Spectral법을 이용한 정확한 수치해를 상자의 aspect ratio의 변화에 따라 조사하여 선형 안정성 해석의 결과와 비교해 안정성에 미치는 여러 영향을 알아보고자 한다.
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