Лабораторное моделирование течений в толще и на поверхности океана с использованием цифровой велосиметрии Сергеев, Даниил Александрович

Краткое описание

Оглавление диссертациикандидат физико-математических наук Сергеев, Даниил Александрович
Введение
Глава I. Лабораторное исследование течений в жидкости методами Particle Image Velocimetry (Р1У)и Particle Tracing Velocimetry (PTV).
1.1 Введение
1.2 Основные принципы PTV/PIV-методов методов и области их применения. (Обзор).
1.2.1 Основные принципы PTV-метода.
1.2.1 Основные принципы PIV-метода.
1.2.3 Описание LSV-метода
1.3 Описание модифицированного PTV-метода.
1.4 Описание модифицированного PIV/LSV-метода.
1.5 Выводы
Глава II. Экспериментальное исследование течений жидкости PTV/PIV-методами.
2.1.Введение.
2.2. Применение PTV/PIV-методов для исследования течений в следе за телом, буксируемым в стратифицированной жидкости при больших числах Фруда и Рейнольдса.
2.2.1. Исследование PTV-методами.
2.2.2. Исследование PIV-методами.
2.3. Применение PTV-методов для исследования поверхностных течений индуцируемых подводным движением тел.
2.4 Выводы
Глава III. Исследование течения за телом, буксируемым в стратифицированной жидкости при больших числах Фруда и Рейнольдса.
3.1 Введение
3.2. Теоретическая модель эволюции течения в следе за телом, буксируемым в стратифицированной жидкости. Сравнение прогнозов теоретической модели с результатами прямого численного моделирования.
3.2.1 Кач ественная физическая модель
3.2.2 Количественная теоретическая модель эволюции двумерного следа
3.2.2.1. Система уравнений
3.2.2.2. Квазилинейное приближение
3.2.2.3. ВКБ приближение для возмущений
3.2.2.4. Упрощенная и «точная» квазилинейная модель 101 3.2.4. Прямое численное моделирование эволюции двумерного следа. Сравнение с прогнозами теоретической модели
3.3 Сравнение прогнозов теоретической модели с данными лабораторных экспериментов
3.4 Лабораторное, численное и теоретическое моделирование течения в дальнем следе в стратифицированной жидкости.
3.4.1 Описание процедуры численного моделирования по данным, полученным в лабораторном эксперименте PIV-методом.
3.4,2.Сравнение результатов численного и теоретического моделирования с данными PIV измерений.
3.5 Выводы
Глава IV. Лабораторное исследование динамики плавучих турбулентных струй в стратифицированной жидкости.
4.1.Введение
4.2 Описание системы сброса сточных вод города Гонолулу (о. Оаху, бухта Мамала).
4.3 Теоретическая модель течения индуцируемого системами сточных вод
4.3.1 Условия моделирования плавучих турбулентных струй в лабораторных экспериментах.
4.3.2 Упрощенная теоретическая модель для случая пикноклинного типа фоновой стратификации.
4.4. Описание условий лабораторных экспериментов по изучению всплытия турбулентных струй положительной плавучести в стратифицированной жидкости.
4.4.1 .Эксперименты с солевой стратификацией
4.4.2. Эксперименты с температурной стратификацией в БТСБ ИПФ РАН 153 4.5 Сравнение данных лабораторного эксперимента с прогнозами теоретической модели.
4.6 Оценка возможности выхода сточных вод на поверхность океана на основе масштабного лабораторного моделирования 164 4.8 Пробные эксперименты по возбуждению внутренних волн затопленной плавучей струей.
4.8.Выводы