К нелинейной динамике турбулентных термиков в сдвиговом потоке
Л.Х. Ингель1,2
1Научно-производственное объединение "Тайфун", Обнинск, 249038, Россия
lev.ingel@gmail.com
2Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Москва, 119017, Россия
Ключевые слова: конвекция, термики, турбулентность, интегральные модели, сдвиговые течения, нелинейность, аналитические решения, convection, thermals, turbulence, integral models, shear flows, nonlinearity, analytical solutions
Страницы: 23-30
Аннотация
Нелинейная интегральная модель турбулентного термика обобщена на случай наличия горизонтальной составляющей его движения относительно среды (например, всплывания термика в сдвиговом потоке). В отличие от традиционных моделей учтена возможность тепловыделения в термике. Получены аналитические решения для кусочно-постоянного вертикального профиля горизонтальной скорости среды и постоянного вертикального сдвига скорости, описывающие различные режимы динамики термиков. Исследовано нелинейное взаимодействие горизонтальной и вертикальной составляющих движения термика, поскольку каждая из них влияет на интенсивность вовлечения окружающей среды, т. е. на скорость увеличения размеров термика и, следовательно, на его подвижность. Показано, что интенсификация вовлечения среды за счет взаимодействия термика с поперечным потоком может приводить к существенному уменьшению его подвижности.
DOI: 10.15372/PMTF20180203 |
