Массообмен и структурные преобразования в плотностном потоке

• Автор: Шильнев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 197 с. : ил.

1.1 Результаты натурных и лабораторных исследований

1.1.1 Результаты изучения распространения придонных

стратифицированных потоков в водохранилищах и озерах

1.1.2 Морские и океанические плотностные потоки

1.1.3 Плотностные течения, индуцированные ветром и внутренними

волнами
1.1.4 Развитие стратифицированных течений, обусловленных термическим режимом водоемов

1.1.5 Результаты лабораторных экспериментов структурных

преобразований плотностных потоков

1.2 Методы теоретического описания структур течений и переноса примесей в

придонных плотностных потоках

1.2.1 Основные уравнения математической модели распространения
плотностного потока
1.2.2 Результаты математического моделирования массопереноса в
стратифицированных течениях
1.2.2.1 Теоретическое описание профилей температуры и концентрации примесей. Распределение коэффициента обмена
1.2.2.2 Модель взаимодействия сдвиговых слоев
1.3 Заключение по обзору
Глава 2 Объекты исследований и методика измерений
2.1 Опорные полигоны.
2.2 Измерительные системы и методики.
Глава 3 Массоперенос в линзовом и гравитационном плотностных потоках
3.1 Развитие линзового течения и особенности его динамики
3.1.1 Общая характеристика проблемы исследований линзовых
плотностных потоков
3.1.2 Результаты натурных измерений
3.1.3 Математическая модель течения и особенности его динамики
3.2 Развитие гравитационного стратифицированного потока малой плотности
3.2.1 Структура развивающегося течения
3.2.2 Модель распространения гравитационного потока малой плотности
3.3 Основные результаты и выводы
Глава 4 Преобразования полей скорости, температуры и концентраций примесей в
гравитационных, градиентных и циркуляционных плотностных потоках
4.1 Общая характеристика анализируемых результатов серий зондирований
на 7 полигонах
4.2 Эволюция гравитационных линзовых придонных плотностных течений
4.3 Изменения во времени структуры градиентного плотностного течения
4.4 Эволюция циркуляционного придонного плотностного течения
4.5 Общие закономерности энергопередачи от дрейфового течения к
придонному.
4.6 Итоги изучения структурных преобразований плотностных потоков
Глава 5 Модель взаимодействия сдвиговых слоев и описание массообмена в
нлотностном течении
5.1 Модель взаимодействия сдвиговых слоев плотностного течения
5.2 Аналитические решения системы уравнений модели
5.3 Глубина вторжения потока массы и другие параметры модели
5.3.1 Профили концентрации и температуры
5.3.2 Вертикальное распределение функции взаимодействия
5.3.3 Калибровка модели и закон взаимодействия сдвиговых слоев
5.4 Определение чисел Шмидта и Прандтля в слоях смешения и придонном
5.4.1 Основные подходы к расчету соотношений коэффициентов переноса 9 импульса, взвеси и тепла в плотностных потоках
5.4.2 Оценка активности примеси во взвесенесущих плотностных течениях
5.4.3 О зависимости соотношения коэффициентов переноса импульса и 3 тепла от устойчивости придонного стратифицированного потока
5.4.4 Гидравлическая крупность взвеси в плотностном потоке
5.5 Масштаб времени взаимодействия сдвиговых слоев
5.6 Возможности применения модели.
5.7 Основные результаты разработки модели
Заключение
Список литературы


По модели из 7 минерализованные воды движутся вдоль наклонного дна в виде гравитационного потока рис. В течение вовлекаются теплые воды из промежуточных слоев бассейна. Их дестабилизирующее влияние на поток компенсируется повышением плотности воды за счет минерализации. В результате у дна формируется слой с инверсионным градиентом температуры. Поток воспроизводился в лабораторных условиях с термической стратификацией. Измеренные профили скорости и плотности воды соответствовали приближениям подобия, в которых были получены аналогичные теоретические распределения этих характеристик течения. Плотностные течения относятся к основным формам движения глубинных вод морей и океанов. В таком потоке одной жидкости под слоем другой с меньшей плотностью развивается вихреволновой и турбулентный перенос, угасающий в слое смешения на верхней границе течения. Это обеспечивает дальность распространения потоков до тысяч километров под влиянием тангенциальной составляющей силы тяжести и градиента давления. Достаточная для устойчивого течения разность плотностей вод в потоке и над ним как и в водохранилищах и озерах раздел 1. Ар КГ4 гсм3 . Необходимое значение Ар на порядок меньше. Поток с Д1 3 5 гсм3 и высотой Ьм наблюдался в штиль на шельфе Орегона при уклоне дна , и коэффициенте сопротивления на границах Сое Ю2 со скоростью смс по оценке i2 . По этой оценке смс, если Дрн 5Ю3 гсм3. П0ПСРек изобат на шсльФе Макензи море Бофорта в потоке холодных вод, осолоненных в ные, и мощные потоки в зонах шельфовой полынье. Турбулентная вязкость 0, см2с 0.