Стратифицированная среда

РИС. 6.19. Поперечное распределение поля для типичных поверхностных мод, направляемых поверхностью полубесконечной периодической стратифицированной среды [2]. а — основная мода б — мода высшего порядка. [c.229]

Особый практический интерес представляет расчет плавучих турбулентных струй, распространяющихся в стратифицированных средах. При расчете таких струй сохраняется деление потоков на начальный, переходный и основной участки струи. Однако основной участок струи еще делят на зоны положительного и отрицательного вовлечения, которые условно разграничиваются равновесным уровнем (рис. 14.9). [c.197]

А. С, Гиневского [165] струи идеальной жидкости рассмотрены в [163], [166], а струи в стратифицированных средах — в [169]. [c.198]

Турбулентные плавучие струи в стратифицированных средах [c.210]

Турбулентный перенос вещества в стратифицированной среде. Рассмотрим турбулентный массоперенос в покоящейся газовой среде (когда <УJ >= О, но V 0), находящейся в поле силы тяжести (например, в атмосфере при отсутствии ветра). Как известно из классической гидродинамики, смесь может находится в механическом равновесии, не находясь при этом в диффузионном и тепловом равновесии. Можно показать Ландау, Лифшиц, [c.150]

Нелинейная теория ряби Фарадея была впервые построена в работе [17] на основе модели идеальной жидкости. В ней довольно полное исследование нелинейных аспектов параметрически возбуждаемых волн проведено на основе лагранжева подхода. При таком подходе учет диссипативных эффектов затруднителен, поэтому в [17 вязкость либо не учитывалась, либо вводилась модельным образом в предположении, что вязкая сила, действующая на жидкую частицу, пропорциональна ее скорости. В работах [18, 19] подобная методика применялась для волн в стратифицированных средах. В дальнейшем нелинейная теория ряби Фарадея развивалась в [20-25] и других работах. Отличительной особенностью цитированных работ является либо полностью невязкий подход, либо феноменологический учет вязкости. [c.24]

Книга издается в двух томах. Первый том содержит современное изложение вопроса о гидродинамической неустойчивости и переходе к турбулентности, а также описание основных положений теории турбулентных течений в трубах, каналах и пограничных слоях. Специальные разделы здесь посвящены играющим очень большую роль в метеорологии и океанологии турбулентным течениям в термически стратифицированной среде, а также важной для экологии теории распространения примесей в турбулентных течениях. [c.2]

За последние два десятилетия появились многие десятки тысяч новых работ по механике турбулентности, содержащих интересные и полезные материалы по различным вариантам и деталям полуэмпирических теорий турбулентности, доведенные практически до конца следствия из теории локально-изотропной турбулентности А. И. Колмогорова и теории подобия для турбулентности в стратифицированных средах и, наконец, результаты новых измерений характеристик турбулентности в лабораторных и природ- [c.3]

Число Ричардсона и коэффициент турбулентной вязкости в температурно-стратифицированной среде [c.353]

Результат (6.48) представляет собой фактически критерий возникновения турбулентности в стратифицированной среде, следующий из уравнения баланса энергии возмущения. Как и другие критерии, полученные с помощью энергетического метода, он, по-видимому, является довольно грубым, т. е. дает сильно завышенное значение критического числа Ричардсона. Поэтому исходя [c.356]

IV. ТУРБУЛЕНТНОСТЬ В СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ СРЕДЕ [c.370]

ОБОБЩЕНИЕ ТЕОРИИ ЛОГАРИФМИЧЕСКОГО ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ НА СЛУЧАЙ СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ СРЕДЫ 8.1. Турбулентный пограничный слой в температурно-стратифицированной среде как модель приземного слоя атмосферы [c.370]

Применение соображений размерности к турбулентности в стратифицированной среде [c.377]

Общий вид универсальных функций, описывающих турбулентный режим в стратифицированной среде [c.381]

Трем указанным подходам к описанию характеристик турбулентности в стратифицированной среде посвящена обширная литература, насчитывающая сотни работ. Мы вкратце остановимся лишь на некоторых относящихся сюда результатах. [c.397]

Формула (8.58) может быть получена также из простейшего обобщения полуэмпирической теории турбулентности на случай стратифицированной среды. В самом деле, как мы уже видели в п. 6.5, уравнение турбулентной энергии в стратифицированной [c.401]

Для плавучих турбулентных струй, распространяющихся в стратифицированных средах, также сохраняются начальный, переходный и основной участки. Однако основной участок такой струи еще делят на зоны положительного и отрицательного вовлечения, которые условно разграничиваются равновесным уровнем 2 (рис. 7.8). Под действием инерции сил плавучести струя поднимается до своего предельного уровня гь, а затем начинает опускаться. В определенной области происходит взаимодействие противоположно [c.171]

Теория статистич. равновесия мелкомасштабных компонент Т. была использована для описания локальной структуры нолей темп-ры, давления, ускорения, пассивных примесей. Существенным для геофизики (см. Турбулентность атмосферы) явилось обобщение этой теории на случай тяжелой стратифицированной среды с турбулентными флуктуациями [c.213]

Эта книга написана автором как обстоятельное введение в теорию волн в жидкостях. Здесь в четырех главах детально обсуждаются четыре основных вида волн — звуковые волны, одномерные волны в жидкостях, волны на воде и внутренние волны в стратифицированной среде. Другие, более специальные виды анизотропных и диспергирующих волновых систем (например, волны во вращающейся жидкости или волны в электропроводящей среде) рассматриваются более кратко в эпилоге. Отбор материала и композиция книги обосновываются в прологе. [c.5]

II от ее длины в таких анизотропных системах групповая скорость должна рассматриваться как вектор 11 и не должна быть обязательно перпендикулярной гребням волн. Вторая цель состоит в иллюстрации общей теории, главным образом на примере внутренних волн в стратифицированной среде это случай, важный в океанографии и метеорологии (разд. 4.3) и совершенно отличный от изотропных случаев в нем волновая энергия распространяется с групповой скоростью 11 параллельно гребням Третья цель заключается в том, чтобы придать единство содержанию книги в целом путем использования общего анализа для обоснования и обобщения (1) идей геометрической акустики, изложенных в гл. 1 и гл. 2, а также ( 1) некоторых подходов, используемых для расчета волн на воде и описанных в гл. 3. [c.347]

Полученные выше для однородной жидкости результаты, хотя и представляют очевидный интерес и подтверждаются лабораторными опытами, практически не имеют отношения к таким заметно стратифицированным средам, как океан и атмосфера. Значение Оо для вращения Земли составляет [c.530]

Общим описанием рефракции волны в горизонтально стратифицированной среде (разд. 4.5), с упором, однако, на электромагнитные волны и волны упругости, является труд [c.577]

В системах, где существенна стратификация по плотности, могут существовать поверхности раздела между двумя жидкостями, различающимися как по плотности, так и по другим физическим свойствам (пример лред-ставлен на рис. 6-11). Динамическое подобие внутренних движений в стратифицированных средах определяется более общей формой параметра гравитационного подобия, известной под названием денсиметричеокого (плотностного) числа Фруда [Л. 1]. Это число определяется выражением [c.165]

В табл. 14.6 представлены схемы плавучих турбулентных струй с малым начальным импульсом в неподвижной линейно-стратифицированной среде и в сносящем потоке. Если начальный импульс настолько существенен, что можно пренебречь силами плавучести по сравнению с силами инерции, используютсд зависимости, приведенные в табл. 14.5 для расчета [c.210]

Одномерные эффекты. Волны в атмосфере. Начнем с одномерных задач. Пусть свойства среды изменяются лишь в одном направлении х (стратифицирования среда) и плоская акустическая волш распространяется именно в этом направлении. Сюда могут быть отнесены и задачи о распространении волн в трубках переменного сечения. В этом случае мы избавлены от необходимости строить лучи и можно непосредственно пользоваться формулами (2.2)-(2.4), полагая 1=х. При этом сразу отметим следующий существенный момент. Если при х приведенная переменная X - °о, а величин II остается конечной вместе с и, то, как и в однородной среде, всегда образуется разрыв и волна полностью диссипирует. Однако для неоднородной среды возможно, что подынтегральное выражение в Х [c.87]

Онуфриев А. Т., Турбулентный след в стратифицированной среде, ПМТФ, IX—X, № 5, 68—72 (1970). [c.309]

Для Марса характерно возникновение упоминавшегося выше термического прилива, а приливные эффекты в плотной атмосфере Венеры, возможно, оказывают также влияние на ее захват в резонансный режим с Землей (см., например, Кузьмин, Маров, 1974)). Источником ВГВ служат различного рода возмущения, связанные с перестройкой метеорологических процессов, обтеканием воздушными потоками горных массивов, ветровыми сдвигами шировыми нестабильностями), разогревом авроральных областей и др. В стратифицированной среде, подобной атмосфере, такие волны обычно распространяются как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении и, например, в возникшем начальном возмущении по вертикали с ростом высоты может преобладать горизонтальная компонента. Выделение тепла при диссипации энергии внутренних гравитационных волн в нижней термосфере оказывается сопоставимой с другими энергетическими источниками, связанными с притоком солнечной радиации на этих высотах (Рис. 1.3.3.). [c.43]

Среди предположений, сделанных при выводе этих формул, весьма существенна гипотеза лагранжевой инвариантности переносимой субстанции. Как было упомянуто выше, для химически активной газовой смеси, стратифицированной в гравитационном поле, указанная гипотеза в общем случае не справедлива, и в соотношения (3.3.19 ), (3.3.3 ) и (3.3.15 ) необходимо вводить поправку, учитывающую влияние неоднородного распределения энтропии (температуры) и состава на эффективность турбулентного перемешивания. Такого рода поправка к турбулентным коэффициентам переноса в многокомпонентной смеси может быть найдена, вообще говоря, при использовании так называемой К-теории многокомпонентной турбулентности (см. разд. 4.3.9.). В однородной стратифицированной среде (например, в хорошо перемешанной нижней атмосфере планеты) этот эффект возникает только из-за имеющихся вертикальных градиентов температуры в отдельных областях пространства, благодаря чему появляются дополнительные силы плавучести архимедовы силы) способствующие, или препятствующие образованию энергии турбулентности (см. 4.2). Для учета этого факта Прандтлем был предложен безразмерный критерий- градиентное число Ричардсона Ш = ( / < Т >)(< Т >,3+ gl <Ср >)/(< >,з) (см. формулу (4.2.32)). Исходя из соображений теории подобия, естественно предположить, что все безразмерные характеристики турбулентного потока являются определенными функциями числа / I. Для того, чтобы учесть влияние сил плавучести в соотношениях (3.3.20), (3.3.3 ) и (3.3.15 ), можно использовать следующие поправки к масштабу Ь [c.159]

Однородная жидкость, целиком заполняющая замкнутую полость, совершающую колебательное поступательное движение, может находиться в покое относительно полости. Более того, нетрудно убедиться, что такое состояние устойчиво в системе отсчета, связанной с границами полости, все возмущения затухают. Иначе обстоит дело в случае неоднородной жидкости эта неоднородность может быть различной природы — как следствие наличия примеси, неоднородного нагрева, границы раздела между жидкостями с различными свойствами, наконец, просто наличия свободной поверхности. Вообще говоря, в этом случае покой жидкости невозможен, а в тех специальных ситуациях, когда равновесие возможно, оно может оказаться неустойчивым. Решение точных неавтономных уравнений гидродинамики сопряжено с большими техническими трудностями. Однако если вибрации имеют высокую частоту и малую амплитуду, часто для приближенного описания движения возможно эффективное разделение переменных на быстроосциллирующие и медленные средние части, для которых методами осреднения можно получить сравнительно простые уравнения. В данной главе реализован такой подход как для объемно неоднородных (стратифицированных) сред, так и для систем с границей раздела. Изложенные здесь результаты основаны на работах [1-7. [c.72]

Аналогично обстоит дело и с характеристиками поля концентрации пассивной примеси в стратифицированной среде при нали- [c.380]

Все полуэмпирические теории содержат произвольные допущения, требующие дополнительной проверки получающиеся из них выражения для ф(5) иногда даже не удовлетворяют общим асимптотическим соотношениям, выделенным в предыдущем параграфе. Так, например, в первой полуэмпирической теории турбулентности в стратифицированной среде, предложенной Росби и Монтгомери (1935), предполагалось, что /С==м /ь и использовалась специальная гипотеза для определения зависимости масштаба li от высоты и стратификации , в результате указанные авторы пришли к выводу, что [c.404]

Но и несжимаемая жидкость (divv = 0) может рассматриваться как баротропная среда с уравнением состояния р = р(р). Это имеет место тогда, когда необходимо учитывать изменения давления при небольших изменениях плотности (зона О < 1/р < а на графике рис. 70). Как практически важный случай таких несжимаемых, т. е. сохраняющих объем любой частицы, но обладающих непостоянным полем плотности сред, следует отметить так называемые стратифицированные среды (лат. stratum — слой). В этих средах (морская вода) допускается неоднородное распределение физических свойств на разных глубинах. Для таких сред уравнением состояния может служить уравнение (2.28а). Земная атмосфера также является стратифицированной средой. [c.375]

Рис. 105. а — поверхность волновых чисел S (0) для внутренних волн генерируемых стационарным возмуш,ением, движущимся вертикально вверх со скоростью V в стратифицированной жидкости, с постоянной частотой Вяйсяля — Брента N б — сплошная кривая — рассчитанная форма поверхности постоянной фазы для внутренних гравитационных волн, генерируемых стационарным вертикальным движением твердой сферы (показанной в верхней части рисунка) в равномерно стратифицированной среде. Эта форма нормирована таким образом, что точки, расположенные на кривых, проходящих через препятствие и образующих угол ar tg (1/4) с вертикалью, соответствуют точкам, выделенным кружками. Точки — экспериментальные результаты, взятые е рис. 106 и других подобных фотографий. [c.495]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...