Stochastic parametric excitation of thermal convection in a porous medium layer
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2026-2-13-23Abstract
We study stochastic parametric excitation of free thermal convection of a fluid saturating an infinite horizontal layer or a rectangular cell of a porous medium under random modulation of gravity. The mathematical formulation we use makes it possible to explore the cases of heating both from below and above, as well as the case of low gravity conditions. Equations for the stochastic dynamics of the amplitude of small perturbations of the temperature and streamfunction fields have been obtained for the system. Conditions for the growth of the second moments have been derived for these equations; these conditions are used as a criterion for the excitation of convective motions in the system. We have verified that the obtained modes of the fastest growth of the second moments for all values of the parameters lie in a region of phase space that is physically meaningful. The heat flux, characterized by the Nusselt number, has been derived to be related to the second moment of the temperature perturbations. It follows from this that the threshold of stochastic excitation of second moments determines the threshold of excitation of convective heat transfer.Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 Bulletin of Perm University. Physics

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.