以水平环缝内具有密度极值流体的自然对流换热问题为对象，采取实验观测和数值模拟相结合的方法研究其传热特性及其强化、流动结构型式及其演变过程等。首先，通过系统的实验研究，获取各种条件下的总体传热性能数据，整理得到传热关联式；然后，通过可视化实验，观测流场结构、流动的稳定性和流型演变过程，分析传热性能与流型之间的关系，探讨强化传热的有效途径；最后，以实验观测为基础，建立合理的物理数学模型，并进行直接数值模拟，确定流动失稳的临界条件，获取流动失稳后各种可能的流动结构及传热特性，借助于POD (Proper orthogonal decomposition)技术探讨流动失稳的物理机制。本研究对于丰富和发展具有密度极值流体的自然对流换热理论具有重要理论意义和科学价值，并可望在探索具有密度极值流体的自然对流失稳机制方面获得创新性的理论成果。
