本文采用直接数值模拟方法研究了底面加热、顶部冷却的竖直圆筒内Rayleigh-Benard湍流对流问题，圆筒上底面和下底面温度恒定，侧壁为绝热壁，所有壁面均满足速度无滑移条件。通过对柱坐标系下的Navier-Stokes方程直接数值求解，并引入径向通量代替径向速度来消除坐标奇异，得到了三维空间的速度场、涡量场和温度场数据，分析研究了不同Ra数和形状参数下的Rayleigh-Benard对流。 研究了不同Ra数和形状参数下Rayleigh-Benard湍流对流问题。计算表明，流场中存在的两种大尺度结构，即大尺度环流和轴对称涡结构，讨论了它们所呈现的不同的流场结构及其在不同Ra数和形状参数下的变化。着重分析探讨了Ra数以及形状参数对于流场中心区域平均速度场和平均温度场、速度和温度脉动量、上下壁面的速度和温度边界层、涡结构强度以及与湍流传热效率相关的统计量Nusselt数的影响特性。研究揭示了Ra数以及形状参数对于Rayleigh-Benard湍流对流的基本特性。