Нестационарная динамика вынужденных плавучих струй в стратифицированной жидкости

• Автор: Ежова, Екатерина Валерьевна
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ГЛАВА I. ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ НЕСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМОВ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ И МЕТОДОВ ИХ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНА. Введение. Абсолютная и конвективная неустойчивость. Критерий определения типа неустойчивости литературный обзор. Понятие глобальной неустойчивости пространственно развивающихся течений. Геофизические приложения исследование полей сточных вод от заглубленных сбросовых систем литературный обзор. Выводы. ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫНУЖДЕННЫХ ПЛАВУЧИХ СТРУЙ В СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ ЖИДКОСТИ И ГЕНЕРИРУЕМЫХ ИМИ ВНУТРЕННИХ ВОЛН. Введение. Масштабное лабораторное моделирование течений от типичного подводного коллектора сточных вод. Измерение течений, создаваемых внутренними волнами на поверхности воды в условиях мелкого термоклина. Экспериментальное изучение динамики плавучих турбулентных струй в малом бассейне с солевой стратификацией. Сравнение спектров внутренних волн и колебаний струи. Модовый анализ колебаний струи на частоте генерации внутренних волн .


При этом использовалось кинетическое уравнение для спектральной плотности волнового действия. При аппроксимации интеграла столкновения применялась релаксационная модель. Показано, что при умеренных ветрах контрасты могут быть обнаружены дистанционными методами. В заключении сформулированы основные результаты диссертации. Впервые экспериментально обнаружено, что вынужденные плавучие турбулентные струи в стратифицированной жидкости с резким скачком плотности пикноклином в определенном диапазоне выходных параметров совершают квазипериодические колебания, которые эффективно генерируют внутренние волны. На основании экспериментальных данных показано, что на турбулентной струе кругового сечения в области пикноклина нарастает преимущественно осесимметричная мода, которая устойчива на плоскопараллельном течении. Выполнен анализ устойчивости осесимметричной моды непараллельного течения с автомодельными профилями скорости, моделирующего струю в нижней части пикноклина показано, что мода становится неустойчивой. Экспериментально обнаружены признаки автоколебаний турбулентной струи кругового сечения. Возможность автоколебательного режима подтверждена теоретически показано, что струйное течение в области пикноклина абсолютно неустойчиво. Развита теоретическая модель, описывающая поля внутренних волн в присутствии струйного течения под пикноклином, формирующегося при растекании плавучей струи на горизонте нейтральной плавучести. Показано, что в экспериментах наблюдается смешанный режим генерации внутренних волн, когда одновременно возбуждаются первая и вторая моды.