Инд. авторы:	Воропаева О.Ф., Черных Г.Г.
Заглавие:	Динамика локальных областей турбулизованной жидкости в условиях фоновых возмущений гидрофизических полей
Библ. ссылка:	Воропаева О.Ф., Черных Г.Г. Динамика локальных областей турбулизованной жидкости в условиях фоновых возмущений гидрофизических полей // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. - 2015. - Т.8. - № 4. - С.11-15. - ISSN 2073-6673.
Внешние системы:	РИНЦ: 25476148;
Реферат:	rus: Построены численные модели и выполнено исследование динамики плоской локализованной зоны турбулентного смешения и генерируемых ею внутренних волн в устойчиво стратифицированной среде. Модели основаны на двумерной системе осредненных уравнений гидродинамики в приближении Обербека-Буссинеска, замкнутой как с использованием дифференциальных уравнений переноса рейнольдсовых напряжений, так и алгебраических аппроксимаций этих величин. Построена численная модель взаимодействия зоны турбулентного смешения и локального возмущения поля плотности в пикноклине. Численное моделирование течения осуществлено в широком диапазоне параметров локального возмущения поля плотности. Обнаружено, что генерируемое локальным возмущением поля плотности течение может приводить к существенному порождению энергии турбулентности в зоне турбулентного смешения и увеличению времени ее «жизни». Выполнено численное моделирование эволюции зоны турбулентного смешения в горизонтально однородном сдвиговом потоке линейно стратифицированной среды. Полученные данные демонстрируют трансформацию области турбулентных возмущений и генерируемых ею внутренних волн под воздействием сдвигового потока, а также существенное порождение энергии турбулентности осредненным движением, приводящее к замедлению вырождения турбулентности при больших значениях времени вырождения. eng: The mathematical models of flat local area of turbulized fluid dynamics in stable stratified medium are constructed. The models are based on a two-dimensional system of averaged equations of hydrodynamics in Oberbeck-Boussinesq approximation, closed with using both differential equations of Reynolds stresses transfer and an algebraic approximations of these quantities. Based on these models the numerical investigation of evolution of flat localized turbulent mixing zone and internal waves generated by it in pycnocline is performed. The numerical model of the interaction of turbulent mixing zone and the local density perturbation in pycnocline is constructed. Numerical simulation of flow is performed in a wide range of parameters of a local density perturbation. It is found that generated by a local density perturbation flow can lead to a significant generation of turbulence energy in turbulent mixing zone and increase the time of its «life». Numerical simulation of the evolution of turbulent mixing zone in a horizontally homogeneous shear flow of linearly stratified fluid was carried out. The data obtained demonstrate the transformation of zone of turbulent perturbations and internal waves generated by it under the influence of shear flow, as well as causing substantial turbulence energy production by the mean flow, which leads to slower decay of turbulence for large time of degeneration.
Ключевые слова:	фоновые возмущения гидрофизических полей; устойчивая стратификация; область турбулентного смешения; mathematical modeling; the background disturbances of hydrophysical fields; Stable stratification; Turbulent mixing zone; математическое моделирование;
Издано:	2015
Физ. характеристика:	с.11-15
Цитирование:	1. Монин А. С., Яглом А. М. Статистическая гидромеханика. Т. 1. Теория турбулентности. СПб: Гидрометеоиздат, 1992. 696 с. 2. Chashechkin Yu. D., Chernykh G. G., Voropayeva O. F. The propagation of a passive admixture from a local instantaneous source in a turbulent mixing zone // Int. J. Comp. Fluid Dynamics. 2005. V. 19, N 7. P. 517-529. 3. Rodi W. Examples of calculation methods for flow and mixing in stratified fluids // J. Geophys. Res. 1987. V. 92. P. 5305- 5328. 4. Chernykh G. G., Voropayeva O. F. Numerical modeling of momentumless turbulent wake dynamics in a linearly stratified medium // Computers and Fluids. 1999. V. 28, N 3. P. 281-306. 5. Benjamin T. B. Internal waves of permanent form in fluids of great depth // J. Fluid Mech. 1967. V. 29, N 3. P. 559-592. 6. Воропаева О. Ф., Черных Г. Г. Численное моделирование взаимодействия зоны турбулентного смешения и локального возмущения поля плотности в пикноклине // ПМТФ. 2010. Т. 51, № 2. С. 49-60. 7. Воропаева О. Ф., Черных Г. Г. Численные модели динамики зоны турбулентного смешения в пикноклине // Математическое моделирование. 2010. Т. 22, № 5. С. 69-87. 8. Chernykh G. G., Voropayeva O. F. Dynamics of a momentumless turbulent wake in a shear flow // J. Eng. Thermophysics. 2015. V. 24, N 1. P. 12-21.