貝納特流

貝納特流（英文Rayleigh–Bénard convection）是一種自然現象。

基本介紹

• 中文名：貝納特流
• 外文名：Rayleigh–Bénard convection
• 類屬：自然現象
• 藝考：能量和物質交流

在一扁平容器內充有一薄層液體，液層的寬度遠大於其厚度，從液層底部均勻加熱，液層頂部溫度亦均勻，底部與頂部存在溫度差。當溫度差較小時，熱量以傳導方式通過液層，液層中不會產生任何結構。但當溫度差達到某一特定值時，液層中自動出現許多六角形小格子，液體從每個格子的中心湧起、從邊緣下沉，形成規則的對流。從上往下可以看到貝納特流形成的蜂窩狀貝納特花紋圖案。這種穩定的有序結構稱為耗散結構。類似的有序結構還出現在流體力學、化學反應以及雷射等非線性現象中。

耗散結構的特徵是：①存在於開放系統中，靠與外界的能量和物質交換產生負熵流，使系統熵減少形成有序結構。耗散即強調這種交換。對於孤立系統，由熱力學第二定律可知，其熵不減少，不可能從無序產生有序結構。②保持遠離平衡態。貝納特流中液層上下達到一定溫度差的條件就是確保遠離平衡態。③系統內部存在著非線性相互作用。在平衡態和近平衡態，漲落是一種破壞穩定有序的干擾，但在遠離平衡態條件下，非線性作用使漲落放大，達到有序。