貝納爾對流英文解釋翻譯、貝納爾對流的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Benard convection

分詞翻譯：

貝的英語翻譯：

seashell; shellfish
【醫】 bel

納的英語翻譯：

accept; admit; receive
【計】 nano

爾的英語翻譯：

like so; you

對流的英語翻譯：

convection
【化】 convection
【醫】 convection; convection current

專業解析

貝納爾對流（Bénard convection）是流體力學中一種典型的自組織熱對流現象，指流體在底部受熱時因溫度梯度引發的規則六邊形蜂窩狀對流胞結構。該現象由法國物理學家亨利·貝納爾（Henri Bénard）于1900年首次在薄層液體實驗中觀察并系統描述，其英文術語"Bénard convection"被收錄于《牛津流體力學詞典》等權威工具書。

從物理機制看，貝納爾對流的形成需要滿足兩個條件：①流體上下表面存在溫度差（ΔT）；②流體層深度（d）與熱膨脹系數（α）、粘滞系數（ν）、熱擴散率（κ）等參數組成的瑞利數（Rayleigh number，Ra）超過臨界值（Ra_c≈1708）。數學表達式為： $$ Ra = frac{g alpha Delta T d}{ u kappa} $$ 其中g為重力加速度。當Ra＞Ra_c時，浮力克服粘滞力與熱擴散作用，形成穩定對流結構。

該現象在天體物理、大氣科學和工程熱管理領域具有重要應用。例如地球大氣中的雲街結構、地幔對流模型均與貝納爾對流原理相關。中國科學院力學研究所的實驗研究表明，貝納爾對流胞的幾何形态會隨流體普朗特數（Prandtl number）變化而改變。

注：本文核心參數依據《流體物理學》（第三版，清華大學出版社）第5章内容，實驗數據參考《Journal of Fluid Mechanics》第802卷（2016）。

網絡擴展解釋

貝納爾對流（Bénard convection）是一種在溫度梯度驅動下形成的規則流體運動模式，屬于非平衡态系統中的耗散結構。以下是其核心要點：

1.基本定義與發現

貝納爾對流由法國學者貝納爾（H. Bénard）于1900年首次通過實驗觀察到。實驗中，他在扁平容器内注入液體，從底部加熱（溫度差ΔT = T₂ - T₁）。當ΔT超過臨界值ΔTc時，液體表面自發形成規則的六角形蜂窩狀圖案，中心與邊緣的流體呈現相反方向的環流。

2.物理機制

驅動因素：底部加熱導緻液體受熱膨脹，密度降低，産生浮力；而黏滞力阻礙流體運動，兩者競争決定對流是否發生。
臨界條件：通過瑞利數（Rayleigh number）判斷對流是否觸發： $$ R = frac{g alpha Delta T d}{ u D_T} $$ 其中，(g)為重力加速度，(alpha)為熱膨脹系數，(d)為流體層厚度，( u)為運動黏度，(D_T)為熱擴散系數。當(R > 1708)時，對流發生。

3.結構與意義

有序圖案：六角形單元中，中心流體向上（或向下），邊緣反向流動，形成穩定的環流結構。
耗散結構：該現象是遠離平衡态系統通過能量耗散維持宏觀有序的典型例子，普利戈金（I. Prigogine）以此為基礎提出了耗散結構理論。

4.擴展與應用

自然現象：玄武岩石柱群的形成被認為與火山熔岩冷卻時的貝納爾對流有關。
跨學科研究：該模型還被用于解釋區域經濟系統中勞動力流動等自組織現象。

5.實驗複現

通過加熱淺層油液（如色拉油）并加入咖啡粉觀察流動圖案，可簡易複現貝納爾對流。

貝納爾對流揭示了非平衡系統中從無序到有序的轉變機制，是流體力學和複雜系統研究的重要範例。