Жидкость бароклинная

Рассмотрим два случая 1) жидкость баротропна р = ф(/7), но массовые силы не консервативны 2) жидкость бароклинна, т. е. плотность зависит не только от давления, но и от других параметров, например, температуры, влажности (для воздуха) или от солености (для воды). [c.221]

Жидкость, уравнение состояния которой имеет общий вид /(р, р, Г) =0 и относительно которой не делается никаких специальных предположений (об изотермичности или адиабатичности процессов и др.), называют бароклинной. При решении задач о движении бароклинной жидкости приходится привлекать уравнение энергии. Задача о равновесии жидкости, уравнение состояния которой имеет общий вид f p, р. Г) = О и относительно которой не делается никаких специальных предположений, также не может быть точно решена без использования уравнения энергии. Зависимость р от р в этом случае заранее неизвестна и для каждой задачи может быть найдена только после ее решения. [c.104]

Среды, в которых плотность не есть функция одного только давления, т. е. для которых нельзя подобрать никакой функции Ф(р), такой, что имеет место (ИЛ), носят название бароклинных. Здесь плотность р является пятой неизвестной функцией, подлежащей определению, равноправной с функциями V,, v , р, и потому четырех наших уравнений (уравнение неразрывности и три уравнения движения) недостаточно для решения задачи. Для исследования движения в общем случае бароклинной сжимаемой жидкости оказывается необходимым учет нового фактора — притока энергии. Это обстоятельство вводит в рассмотрение две новые величины температуру (абсолютную) жидкости Т и так называемую плотность тепловой мощности притока энергии е, т. е. количество энергии, получаемое единицей объема жидкости в единицу времени. [c.61]

Волны в сжимаемой жидкости. Обтекание воздухом горного хребта. В предыдущих параграфах, посвященных волнам, мы ограничивались рассмотрением несжимаемой жидкости. В этом параграфе рассмотрим пример волн, образующихся под действием силы тяжести в бароклинной сжимаемой среде. Ограничимся рассмотрением стационарных волн, возникающих при адиабатическом движении около цилиндрического препятствия. В бесконечной среде, заполненной несжимаемой жидкостью, безотрывное обтекание профиля, обладающего симметрией относительно оси, перпендикулярной к направлению потока на бесконечности, будет симметрично относительно этой оси. Напротив, если обтекаемый профиль расположен под свободной поверхностью, то симметрия потока даже в случае симметричного профиля нарушается благодаря появлению сзади профиля волн. Волны, получающиеся из-за наличия свободной поверхности, всегда имеют одну и ту же длину [c.477]

Собственные колебания волновода в океане включают не только баротропную моду (в случае которой движения жидкости почти не зависят от глубины), как было найдено для собственно приливов и отливов, но и бароклинные моды. Эти моды, решающее влияние на которые имеет стратификация плотности в океане, вызывают движения жидкости, которые меняются с глубиной таким образом, что в действительности меняют знак. Кроме того, они распространяются относительно медленно. Обычно на бароклинные моды сильно влияет изменение кориолисова параметра / с широтой. Теория этих мод дается, например, в приложении к статье [c.581]

Рассмотрим второй случай, предполагая, что массовые силы консервативны F = —grad V, но жидкость бароклинна. В этом случае равенство (4.1) принимает вид [c.222]

В противном случае жидкость называется бароклинной. Предположим, что жидкость баротропна, и выпишем уравнения равновесия (2.1), учитьгаая (5.1) [c.98]

Решение задачи о равновесии жидкости в консервативном силовом поле, изложенное в 6, получено С. В. Валландером и изложено в статье Равновесие бароклинной теплопроводной жидкости в консервативном силовом поле (Доклады АН СССР, 974, т. 216, Л 2). [c.104]

Уравнение Фридмана дает возможность количественно описать изменение вихря, происходящее вследствие неконсерватив-ности массовых сил и бароклинности жидкости. [c.224]

Геофизическая турбулентность. Турбулентные движения всегда диссипативны, поэтому они не могут поддерживаться сами по себе, а должны черпать энергию из окружающей среды. Турбулентность возникает либо в результате роста малых возмущений в ламинарном потоке, либо вследствие конвективной неустойчивости движения. В первом случае энергия турбулентности извлекается из кинетической энергии сдвиговых течений, во втором - из потенциальной энергии неравномерно нагретой жидкости в гравитационном поле. На характер геофизической турбулентности специфическое влияние оказывает стратификация атмосферы (распределение массовой плотности р и других термогидродинамических параметров по направлению силы тяжести) и вращение Земли (с угловой скоростью Q =7.29-10" с" ). Кроме этого, многокомпонентность реальной атмосферы приводит часто к бароклинности смеси, вызванной зависимостью р не только от давления р (как в баротропных средах), но также от [c.11]

В этом существенное отличие случая сжимаемой бароклинной а1М0сферы от случая несжимаемой жидкости. Последний мы можем 1г,)лучить, формально полагая = onst., /. = оо, [ср. урав- [c.485]

В предыдущем параграфе мы видели, что в несжимаемой жидкости адиабатические возмущения поля скорости могут возрастать лишь за счет кинетической энергии основного течения (см. уравнение энергии (2.14)). Такая неустойчивость называется баротропной, так как она свойственна вообще баротропным жидкостям, т. е. жидкостям, у которых р есть функция только от р (поскольку в это случае баротропная потенциальная энергия, возникающая из-за двумерной сжимаемости, очень мала). В бароклйнных же жидкостях, у которых р зависит не только от р, но также и от Г и от концентрации имеющихся примесей, становится возможной также так называемая бароклинная неустойчивость — рост возмущений за счет доступной потенциальной энергии основного состояния. Эта неустойчивость играет большую роль, в частности, в формировании синоптических процессов в земной атмосфере и в Мировом океане. [c.88]

Статья главным образом (п.п. 3-6) посвящена анализу динамики как дискретных, так и распределенных бароклинных вихрей с нулевой суммарной интенсивностью — хетонов. Бароклинные вихри, в отличие от классических (баротропных) вихрей в идеальной жидкости, обладают запасом не только кинетической, но и доступной потенциальной (тепловой) энергии. Как показано в [7], бароклинная природа вихрей кардинально изменяет как структуру индуцируемых ими полей скорости, так и характер вихревого взаимодействия. При условии равенства нулю суммарной интенсивности вихревые структуры обладают важным свойством самодвижения (образуется двухслойная вихревая пара, движущаяся как целое без изменения формы и интенсивности [7]). В частности, каждый из двух точечных вихрей, сосредоточенных в разных слоях двухслойной жидкости и имеющих равновели- [c.548]

Обзор публикаций и оригинальные результаты, представленные в настоящей статье, показывают, что за почти 20 лет с момента появления теория локализованных бароклинных вихрей прошла существенный путь и обогатилась многими, подчас неожиданными, результатами, с одной стороны, и нашла свою область приложений в метеорологии и океанологии, с другой. Концепция хетонов — бароклинных вихрей с нулевой суммарной интенсивностью — оказалась плодотворной и позволила выделить круг важных задач, допускающих полное и последовательное исследование в рамках приближений квазигеострофических дискретных и распределенных вихрей. Успех связан с физической содержательностью аналитической теории хетонов и простотой ее реализации в численных экспериментах. Двухслойная квазигеострофическая модель хетонов зарекомендовала себя как базисная минимальная модель, учитывающая бароклинную природу вихрей в стратифицированной однородно вращающейся жидкости в наиболее простой форме. [c.606]

Хетонная теория дает ключ к классификации типов стационарных вихревых структур в бароклинной жидкости. Приведенные таблицы 1 и 2 [c.606]

Поэтому по теореме 4 гл. 1 уравнения (4) эквивалентны уравнениям Эйлера движения гироскопа, которые тем самым получили новый, до некоторой степени неожиданный, смысл простейшего аналога квазигеострофических уравнений гидродинамики бароклинной жидкости. Для сравнения напомним, что максимально упрощенные уравнения движения баротропной жидкости [154] также совпадают с уравнениями Эйлера, роль внутренних параметров в которых играют амплитуды трех различных мод поля скорости, тогда как в данном случае один из параметров является вертикальной составляющей относительного вихря, а два других ответственны за горизонтальную разность температур в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В дальнейшем уравнения (5) будем называть геофизическим триплетом. Заменой Х = Х, Y = = KV2T , Z=KV iZ он приводится к каноническому виду с коэффициентами p = 2-i/, q = —2 i , r = 2 i/ [c.164]

Случаи нарушения баротропностн ( бароклинные жидкости ) чаще всего встречаются в океанологии и динамической метеорологии. Непо-тенциальность внешних сил наиболее ярко проявляется в жидкостях, вращающихся как единое целое. Эти явления имеют непосредственную связь с глобальной циркуляцией океана и атмосферы. [c.223]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...