Экспериментальное исследование динамики локализованных областей турбулизованной жидкости и гравитационно-капиллярных волн в поле турбулентных течений

• Автор: Капустин, Иван Александрович
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 141 с. : ил.

Глава 1. Динамика турбулентных слоев в однородной и стратифицированной жидкости. Лабораторная установка. Обработка данных. Основные уравнения. Непрерывный режим возбуждения турбулентности. Основные уравнения. Анализ различных режимов эволюции турбулентности. Выводы к главе 1. Глава 2. Затухание поверхностных волн под действием турбулентности. Введение. Лабораторная установка. Результаты эксперимента и их анализ. Оценка коэффициента турбулентной вязкости. Глава 3. Радиолокационное рассеяние на сильно нелинейных обрушающихся поверхностных волнах. Описание эксперимента. Результаты эксперимента и их анализ. ГКВ дециметрового диапазона. ГКВ метрового диапазона. Глава 4. Динамика областей интенсивной турбулентности и ее проявлений на взволнованной водной поверхности на примере следа надводного судна. Введение. Модельное описание эволюции следа надводного судна. Поле средних скоростей в следе. Об измерениях течений в следе надводного судна. Структура течений в следе на разных стадиях его развития.


Показано, что результаты численных расчетов хорошо согласуются с описанными в разделе 1. На основе сравнения результатов эксперимента с расчетами предложена классификация устойчивости турбулентности в стратифицированной жидкости по турбулентному числу Ричардсона. Основные результаты первой главы изложены в работах 1, 6 9, ,. Во второй главе описан новый лабораторный метод исследования затухания, поверхностных воли под действием турбулентности. В разделе 2. В разделе 2. Предложенная установка включала прозрачную кювету, которая устанавливалась на вибростенд, вблизи, дна кюветы крепилась перфорированная пластинка, неподвижная относительно кюветы. Вибростенд колебался в вертикальной плоскости в двухчастотном режиме, причем колебание низкой частоты 2 Гц 2,8 Гц и большой амплитуды 0,5 см использовалось для возбуждения турбулентности, а высокочастотное колебание 6 Гц с малой
амплитудой 0,5 мм для параметрического возбуждения поверхностных волн. Коэффициенты затухания волн рис. Как известно см. ГКВ частота вибраций при этом равна 2со, Н глубина жидкости, а суммарный коэффициент затухания волны. Рис. Схема экспериментальной установки. Определение параметров турбулентности проводилось с использованием двухэкснозиционной съемки на цифровую видеокамеру движения подсвеченных лазером частиц нейтральной плавучести. При этом за счет импульсной подсветки, получаются последовательности мар кадров частота следования пар 2 4 Гц, с временной задержкой 0, с в паре Гц. Съемка с длительной экспозицией 0 мс позволяет оценить характерные масштабы турбулентных образований.