Адвективные течения во вращающемся слое жидкости или газа

• Автор: Шварц, Константин Григорьевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 295 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
"лава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1.1. Крупномасштабные течения жидкости во вращающихся бассейнах и каналах
1.2. Моделирование крупномасштабных течений стратифицированной жидкости во вращающемся слое
1.3. Моделирование динамики атмосферных процессов
1.4. Моделирование переноса и диффузии примеси в атмосфере
1.5. Моделирование неизотермических течений вращающейся жидкости в условиях невесомости
Выводы
Глава 2. КРУПНОМАСШТАБНЫЕ АДВЕКТИВНЫЕ ТЕЧЕНИЯ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ СЛОЕ ЖИДКОСТИ ПРИ ПРОИЗВОЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЯХ ЧИСЛА ЭКМАНА
2.1. Модель крупномасштабных адвективных течений во вращающейся жидкости
2.1.1. Точное решение трехмерных уравнений вихреразрешающей модели
2.1.2. Вывод двумерной модели
2.1.3. Зависимость параметров двумерной модели от числа Экмана
2.2. Крупномасштабные адвективные течения в канале
2.2.1. Стационарные течения в канале
2.2.2. Численное моделирование крупномасштабных течений в канале
3. Влияние неоднородного нагрева на циркуляцию жидкости в замкнутом бассейне
4. Влияние солеобмена на циркуляцию жидкости в замкнутом водоеме
5. Крупномасштабные адвективные течения во вращающейся стратифицированной жидкости
2.5.1. Точное решение трехмерных уравнений
2.5.2. Вывод двумерной модели для стратифицированной жидкости
2.5.3. Двумерная модель для стратифицированной жидкости при /о
2.5.4. Двумерная модель для стратифицированной жидкости при бы-
стром вращении
.6. Крупномасштабные адвективные течения в канапе для стратифицированной жидкости
2.6.1. Крупномасштабные адвективные течения в канале для стратифицированной жидкости в случае быстрого вращения
2.6.2. Крупномасштабные адвективные течения в канале для стратифицированной жидкости в случае /о
Выводы
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ

3.1. Моделирование переноса и диффузии примеси в свободной атмосфере
3.1.1. Моделирование переноса и диффузии пассивной примеси
3.1.2. Тонное решение трехмерных уравнений
3.1.3. Вывод двумерной модели
3.1.4. Численные раснеты
Выводы
3.2. Квази-трехмерная модель мезомасштабных атмосферных процессов над крупным промышленным городом
3.2.1. Точное решение трехмерных уравнений
3.2.2. Вывод двумерной модели мезомасштабных процессов в нижнем слое атмосферы
3.2.3. Численное моделирование мезомасштабных процессов в нижнем слое атмосферы
3.2.4. Численное моделирование мезомасштабных процессов в нижнем слое атмосферы с учетом антропогенного источника примеси
Выводы
лава 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОКАПИЛЛЯРНЫХ ТЕЧЕНИЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ В УСЛОВИЯХ НЕВЕСОМОСТИ
4.1. Численное исследование осесимметричных термокапиллярных течений в кольцевом зазоре
4.1.1. Влияние числа Тейлора на термокапиллярное течение при фиксированных значениях числа Марангони

щей жидкости в турбулентный слой на основе уравнений ”мелкой воды” с перемешиванием. Решения типа сопитонов или прыжок волны описывают генерацию короткоживущих внутренних волн на гребне более длинных (приливных) волн. В работе [161] представлены три турбулентные схемы замыкания, сконструированные для стратифицированных течений мелкой воды. Они основываются на к -е модели и используют соответственно вторые или первые уравнения переноса для турбулентного перемешивания.
Аристов С.Н. сформулировал квази-трехмерную модель крупномасштабных адвективных течений в тонком вращающемся слое жидкости [5]. Она выводится из уравнений гидротермодинамики в приближении Бусси-неска и гидростатики путем их усреднения поперек слоя. Для замыкания системы используется точное решение исходной трехмерной задачи, получаемой в случае линейного распределения температуры на границах слоя. Ввиду того, что такого рода модели основное приложение имеют в задачах геофизической гидродинамики, а также ввиду громоздкости формулировок в терминах действительных функций, точное решение рассматривается здесь в случае быстрого вращения, когда число Экмана Ек < 1 и может быть использовано в качестве малого параметра. Модель является развитием теории ” мелкой воды” на случай неизотермической жидкости. Она представляет собой систему двумерных нестационарных уравнений в терминах осредненных поперек слоя горизонтальных компонент скорости и температуры. В работе [5] исследуется устойчивость зонального потока, вызываемого осесимметричным нагревом жидкости в канале на /3-плоскости. В результате совместного воздействия силы Кориолиса, наличия горизонтального градиента температуры н кривизны слоя в зональном канале возникают плоские адвективные волны. Исследовался механизм образования адвективных солитонов. В работе [6] на основании того же подхода для вывода квази-трехмерной модели и иерархической модели турбулентности Аристовым С.Н. и Фриком П.Г. исследуется дина-