RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Прикладная механика и техническая физика // Архив

Прикл. мех. техн. физ., 2024, том 65, выпуск 3, страницы 43–55 (Mi pmtf6096)

Равновесная модель слоя смешения в сдвиговом течении стратифицированной жидкости

В. Ю. Ляпидевский, А. А. Чесноков

Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, Новосибирск, Россия

Аннотация: Предложена математическая модель, описывающая формирование внутренних гидравлических прыжков и перемешивание сонаправленных потоков идеальной стратифицированной жидкости в приближении Буссинеска. Модель основана на трехслойном представлении течения с учетом вовлечения жидкости из внешних слоев в промежуточную вихревую прослойку и представляется в виде системы неоднородных законов сохранения. Скорость вовлечения задается условием равновесия в рамках более общей модели эволюции слоя смешения. Определены скорости распространения возмущений и сформулированы понятия докритического и сверхкритического течений. Показано, что модель применима для описания особенностей перемешивания и расщепления потока в глубоководных течениях. Построены решения, соответствующие обтеканию препятствия с образованием внутреннего гидравлического прыжка и области интенсивного перемешивания. Проведено сравнение результатов численного моделирования с экспериментальными данными. Показано, что они хорошо согласуются.

Ключевые слова: слой смешения, внутренние гидравлические прыжки, приближение Буссинеска.

УДК: 532.591+532.517

Поступила в редакцию: 16.10.2023
Исправленный вариант: 16.10.2023
Принята в печать: 27.11.2023

DOI: 10.15372/PMTF202315412



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024