Warstwa płynu jest podgrzewana od dołu i chłodzona od góry. Przy małej różnicy temperatur ciepło przenosi samo przewodnictwo — płyn pozostaje nieruchomy. Po przekroczeniu progu cieplejszy, lżejszy płyn zaczyna się unosić, a chłodniejszy opadać: samorzutnie powstają komórki konwekcyjne. O tym, który scenariusz zwycięży, decyduje bezwymiarowa liczba Rayleigha \( Ra = \dfrac{g\,\beta\,\Delta T\,H^{3}}{\nu\,\kappa} \), gdzie \( g \) — przyspieszenie grawitacyjne, \( \beta \) — współczynnik rozszerzalności cieplnej, \( \Delta T \) — różnica temperatur, \( H \) — grubość warstwy, \( \nu \) — lepkość kinematyczna, \( \kappa \) — dyfuzyjność cieplna. Konwekcja pojawia się powyżej wartości krytycznej \( Ra_{\mathrm{kr}} \approx 658 \) — wartość ta dotyczy przyjętych w tym modelu granic ze swobodnym poślizgiem (free-slip); dla sztywnych ścianek (no-slip) próg wynosi ok. 1708. Pozostałe wielkości (\( g \), \( \beta \), \( H \), \( \kappa \)) są w symulacji ustalone i znormalizowane, a suwak zmienia lepkość względem stałej dyfuzyjności \( \kappa \) — ustala więc zarazem liczbę Prandtla \( Pr = \nu / \kappa \).