Исследование погранслоя придонного плотностного течения

• Автор: Пыркин, Андрей Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 c. : ил

Глава I. Обзор литературы по исследованию погранслоя

придонного плотностного течения

§ I. Средние характеристики придонных плотностных

течений
§ 2. Результаты экспериментальных исследований структуры турбулентности стратифицированных течений

§ 3. Теоретическое описание структуры стратифицированных течений

Глава II. Описание аппаратуры, используемой при

экспериментах, методика проведения измерений

§ I. Характеристика объекта исследований

и требования к аппаратуре

§ 2. Описание конструкции донной градиентной

установки и датчиков для регистрации средней и пульсационной компонент скорости течения
§ 3. Аппаратура для определения концентрации
взвешенных в воде частиц и температуры воды. Описание конструкции зондирующего устройства
§ 4. Методика проведения измерений
Глава III. Результаты натурных исследований трансформации верхней границы придонного плотностного течения
§ I. Методика обработки результатов измерений
§ 2. Некоторые результаты исследований стационарности придонных плотностных течений

§ 3. Трансформация во времени шлей скорости течения и температуры воды в области жидкой границы придонного плотностного потока
§ 4. Оценки масштабов преобразования структуры
верхней контактной зоны придонного плотностного течения
Глава ЗУ. Математическая модель когерентных структур
в придонном плотностном течении
§ I. Постановка задачи
§ 2. Расчет профиля средней скорости придонного
плотностного течения
§ 3. Оценка временных масштабов когерентных структур
в придонном плотностном течении
Заключение
Литература

Динамика течений стратифицированных по плотности жидкостей является одним из разделов современной геофизики, быстро развивающимся в последнее время. Исследования этих течений весьма интересны в экспериментальном и теоретическом отношениях, а также связаны с важными практическими приложениями. Одним из видов стратифицированных течений являются придонные плотностные потоки, представляющие собой течения жидкости, имеющей большую плотность в менее плотных слоях воды.
Придонные плотностные течения, в зоне своего существования, могут в значительной мере определять гидродинамические условия в соответствующих областях океанов, морей и водохранилищ. Это могут быть течения более соленой или более холодной жидкости, суспензионные потоки малой плотности и т.п. Важную роль в понимании физических процессов в плотностных течениях играет исследование одной из их разновидностей - придонных суспензионных /мутъевых/ потоков, часто встречающихся в природе. Под суспензионным потоком понимают гравитационное течение водной суспензии твердых частиц, распространяющееся в воде, обладающей плотностью меньшей, чем плотность суспензии.
В настоящее время известно несколько причин, приводящих к возникновению придонных плотностных /мутьевых/ потоков.
Это может быть смещение масс грунта на крутых склонах, в частности, подводные оползни и землетрясения. При этом в результате разжижения грунта оползень переходит в суспензион-

4,5 м. Прочность конструкции обеспечивается трубчатыми опорами, укосами и тросовыми растяжками. Для ориентации установки в потоке на ней были установлены рулевые пластины, а с целью уменьшения ее веса в воде - пенопластовые поплавки. Градиентная установка оснащена восемью блоками регистрации средней скорости течения, блоком измерения температуры и прозрачности воды, двумя блоками регистрации пульсаций вертикальной и горизонтальной компонент скорости течения.
Для измерения средней скорости течения использовался регистрирующий блок, конструкция которого описана в /79/.
В качестве датчика скорости использовалась трехлопастная вертушка с вертикальной осью вращения. На рис.15 приведена электромеханическая схема блока. Принцип работы ее состоит в следующем: на транзисторе собран - генератор. Его
обмотки 1л | и Л 2 намотаны на ферритовые стержни I и 2, между которыми имеется зазор в несколько миллиметров. Металлическая шторка 3, насаженная на ось вертушки, при вращении дважды за один оборот оси пересекает зазор между ферритовыми стержнями с намотанными на них катушками индуктивности. При этом происходит рассеивание потока индукции между ними, что приводит к срыву колебаний генератора. С обмотки /7 3 после детектирования на диоде ДJ сигнал подается на базу транзистора Тд. Усиленным импульсом напряжения открывается транзистор Тд, сигнал с которого подается на счетчик импульсов типа МЭС-54. Для непрерывных регистраций длиннопериодных изменений скорости течения 3 из 8 датчиков скорости были оснащены интеграторами.
Измеритель пульсаций продольной и вертикальной компонент скорости течения представляет собой уголковый термогидрометр7