Инд. авторы: Цыденов Б.О., Старченко А.В.
Заглавие: Численная модель взаимодействия систем «река - озеро» на примере весеннего термобара в озере Камлупс
Библ. ссылка: Цыденов Б.О., Старченко А.В. Численная модель взаимодействия систем «река - озеро» на примере весеннего термобара в озере Камлупс // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. - 2013. - № 5. - С.102-115. - ISSN 1998-8621. - EISSN 2311-2255.
Внешние системы: РИНЦ: 21177146;
Реферат: rus: Работа посвящена описанию математической модели и численного метода для предсказания гидродинамических процессов, сопровождающих развитие весеннего термобара в глубоководном озере. Особое внимание уделено верификации построенной модели: результаты выполненных расчётов показывают хорошее качественное и количественное согласование с результатами расчётов других авторов и натурных наблюдений, проведённых на озере Камлупс. Для расчёта течений со смешанной конвекцией, когда плотность среды зависит не только от температуры, но и давления и солёности, разработан алгоритм SIMPLED, представляющий собой модификацию известного алгоритма SIMPLE Патанкара и Сполдинга.
eng: The paper is devoted to modeling hydrodynamic processes related to the spring thermal bar in Kamloops Lake by the second-order numerical method. The results of simulations agree with the studies made by other authors and in-situ observations. An important feature of the numerical technique is to use the SIMPLED procedure (a modification of the SIMPLE algorithm of Patankar and Spalding) for harmonization of pressure and velocity fields.
Ключевые слова: математическая модель; температура максимальной плотности; приближение Буссинеска; численный эксперимент; озеро Камлупс; thermal bar; mathematical model; Kamloops Lake; numerical experiment; Boussinesq approximation; temperature of maximum density; термобар;
Издано: 2013
Физ. характеристика: с.102-115
Цитирование: 1. Forel F.A. La congelation des lacs Suisses et savoyards pendant l`hiver 1879-1880. Lac Leman // L`Echo des Alpes. 1880. № 3. P. 149-161. 2. Тихомиров А.И. О термическом баре в Якимварском заливе Ладожского озера // Изв. ВГО. 1959. Т. 91. № 5. С. 424-438. 3. Rodgers G.K. A Note on thermocline development and the thermal bar in Lake Ontario // Symposium of Garda, Int. Assoc. Scientific Hydrology. 1966. No. 1(70). P. 401-405. 4. Hubbard D.W., Spain J.D. The structure of the early spring thermal bar in Lake Superior // Proc. 16th Conf. Great Lakes Res., Int. Assoc. Great Lakes Res. 1973. P. 735-742. 5. Moll R.A., Brahce M. Seasonal and spatial distribution of bacteria, Chlorophyll and nutrients in nearshore Lake Michigan // J. Great Lakes Res. 1986. V. 12. No. 1. P. 52-62. 6. Bolgrien D.W., Granin N.G., Levin L. Surface temperature dynamics of Lake Baikal observed from AVHRR images // Photogrammetric Engineering and Remote Sensing. 1995. V. 61. No. 2. P. 211-216. 7. Carmack E.C. Combined influence of inflow and lake temperatures on spring circulation in a riverine lake // J. Phys. Oceanogr. 1979. No. 9. P. 422-434. 8. Carmack E.C., Gray C.B.J., Pharo C.H., Daley R.J. Importance of lake-river interaction on seasonal patterns in the general circulation of Kamloops Lake, British Columbia // Limnol. Oceanogr. 1979. V. 24. No. 4. P. 634-644. 9. Wiegand R.C., Carmack E.C. Some types of temperature inversion encountered in a freshwater lake with short residence time // Limnol. Oceanogr. 1981. 26 (3). P. 565-571. 10. Killworth P.D., Carmack E.C. A filling-box model of river-dominated lakes // Limnol. Oceanogr. 1979. V. 24. No. 2. P. 201-217. 11. Holland P.R., Kay A., Botte V. Numerical modelling of the thermal bar and its ecological consequences in a river-dominated lake // J. Mar. Sys. 2003. 43. P. 61-81. 12. Цветова Е.А. Численная модель термобара в озере Байкал // Метеорология и гидрология. 1997. № 9. C. 58-68. 13. Chen C.T., Millero F.G. Precise thermodynamic properties for natural waters covering only limnologies range // Limnol. Oceanogr. 1986. V. 31. No. 3. P. 657-662. 14. Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с. 15. Смирнов Е.М., Зайцев Д.К. Метод конечных объемов в приложении к задачам гидрогазодинамики и теплообмена в областях сложной геометрии // Научно-технические ведомости. СПб.: Изд-во Политехи. ун-та, 2004. 2(36). С. 70-81. 16. Leonard B. A stable and accurate convective modeling procedure based on quadratic upstream interpolation // Comput. Meth. Appl. Mech. Eng. 1979. V. 19. P. 59-98. 17. Ильин В.П. Методы неполной факторизации для решения алгебраических систем. М.: Наука, 1995. 288 с. 18. Цыденов Б.О. Численное моделирование конвективных течений в каверне // Перспективы развития фундаментальных наук: тр. VI Междунар. конф. Томск: Изд-во ТПУ, 2009. Т.2. С. 673-676. 19. Цыденов Б.О., Старченко А. В. Численное моделирование эффекта термобара в озере Байкал в период весенне-летнего прогревания // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2011. № 1(13). С. 120-130. 20. Полежаев В.И., Бунэ А.В., Верезуб Н.А. и др. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье - Стокса. М.: Наука, 1987. 271 с.