贝纳尔对流英文解释翻译、贝纳尔对流的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Benard convection

分词翻译：

贝的英语翻译：

seashell; shellfish
【医】 bel

纳的英语翻译：

accept; admit; receive
【计】 nano

尔的英语翻译：

like so; you

对流的英语翻译：

convection
【化】 convection
【医】 convection; convection current

专业解析

贝纳尔对流（Bénard convection）是流体力学中一种典型的自组织热对流现象，指流体在底部受热时因温度梯度引发的规则六边形蜂窝状对流胞结构。该现象由法国物理学家亨利·贝纳尔（Henri Bénard）于1900年首次在薄层液体实验中观察并系统描述，其英文术语"Bénard convection"被收录于《牛津流体力学词典》等权威工具书。

从物理机制看，贝纳尔对流的形成需要满足两个条件：①流体上下表面存在温度差（ΔT）；②流体层深度（d）与热膨胀系数（α）、粘滞系数（ν）、热扩散率（κ）等参数组成的瑞利数（Rayleigh number，Ra）超过临界值（Ra_c≈1708）。数学表达式为： $$ Ra = frac{g alpha Delta T d}{ u kappa} $$ 其中g为重力加速度。当Ra＞Ra_c时，浮力克服粘滞力与热扩散作用，形成稳定对流结构。

该现象在天体物理、大气科学和工程热管理领域具有重要应用。例如地球大气中的云街结构、地幔对流模型均与贝纳尔对流原理相关。中国科学院力学研究所的实验研究表明，贝纳尔对流胞的几何形态会随流体普朗特数（Prandtl number）变化而改变。

注：本文核心参数依据《流体物理学》（第三版，清华大学出版社）第5章内容，实验数据参考《Journal of Fluid Mechanics》第802卷（2016）。

网络扩展解释

贝纳尔对流（Bénard convection）是一种在温度梯度驱动下形成的规则流体运动模式，属于非平衡态系统中的耗散结构。以下是其核心要点：

1.基本定义与发现

贝纳尔对流由法国学者贝纳尔（H. Bénard）于1900年首次通过实验观察到。实验中，他在扁平容器内注入液体，从底部加热（温度差ΔT = T₂ - T₁）。当ΔT超过临界值ΔTc时，液体表面自发形成规则的六角形蜂窝状图案，中心与边缘的流体呈现相反方向的环流。

2.物理机制

驱动因素：底部加热导致液体受热膨胀，密度降低，产生浮力；而黏滞力阻碍流体运动，两者竞争决定对流是否发生。
临界条件：通过瑞利数（Rayleigh number）判断对流是否触发： $$ R = frac{g alpha Delta T d}{ u D_T} $$ 其中，(g)为重力加速度，(alpha)为热膨胀系数，(d)为流体层厚度，( u)为运动黏度，(D_T)为热扩散系数。当(R > 1708)时，对流发生。

3.结构与意义

有序图案：六角形单元中，中心流体向上（或向下），边缘反向流动，形成稳定的环流结构。
耗散结构：该现象是远离平衡态系统通过能量耗散维持宏观有序的典型例子，普利戈金（I. Prigogine）以此为基础提出了耗散结构理论。

4.扩展与应用

自然现象：玄武岩石柱群的形成被认为与火山熔岩冷却时的贝纳尔对流有关。
跨学科研究：该模型还被用于解释区域经济系统中劳动力流动等自组织现象。

5.实验复现

通过加热浅层油液（如色拉油）并加入咖啡粉观察流动图案，可简易复现贝纳尔对流。

贝纳尔对流揭示了非平衡系统中从无序到有序的转变机制，是流体力学和复杂系统研究的重要范例。