Рис. 3. Картины линий тока течений, индуцированных прерыванием диффузи-
онного потока на наклонной (
а
) и горизонтальной (
б
) пластинах, на клине (
в
):
1–6
— регулярные ячейки
расчета таких информативных физических величин, как полная плот-
ность, функция тока, динамическая завихренность
ω
=
rot
v
, темп
бароклинной генерации завихренности
˙Ω =
r
P
× r
ρ
−
1
, компонента
тензора вязких напряжений, скорость диссипации механической энер-
гии, распределение сил и моментов, воздействующих на обтекаемое
препятствие.
Расчеты в параллельном режиме с применением метода декомпози-
ции расчетной области проведены на суперкомпьютерных комплексах
“Ломоносов” и “Чебышев” НИВЦ МГУ им. М.В. Ломоносова и вычи-
слительного кластера МСЦ РАН в рамках технологической платформы
UniHUB.
В качестве примера представлены картины линий тока течений,
индуцированных на неподвижной пластине и симметричном клине,
которые погружены в непрерывно стратифицированную жидкость.
В картине линий тока есть регулярные ячейки (рис. 3,
а
), разде-
ленные тонкими прослойками (положительное направление вращения
обозначено серым цветом). Над горизонтальной полосой ячейки раз-
ных знаков расположены оппозитно относительно главных плоскостей
(рис. 3,
б
). Около угловых точек клина формируются дополнительные
тонкоструктурные компоненты (рис. 3,
в
).
Еще более отчетливо тонкая структура течения выражена в по-
лях динамической завихренности
Ω =
rot
v
(рис. 4,
а
) и темпа баро-
клинной генерации завихренности
˙Ω = 0
,
˙Ω
,
0
в пересекающих-
ся полях градиентов давления и плотности (рис. 4,
б
). Формирование
новых компонентов в окрестности краев пластины обусловлено со-
вместным действием эффектов плавучести, ограничивающих высоту
подъема сходящих струек, и вязкости. Появление “розеток” — систем
изолиний, сходящихся в физическую точку, — типично для картин
диссипативно-гравитационных волн (или волн “нулевой частоты”).
Пересечения изопикн и изобар приводят к порождению дополнитель-
ной завихренности и в непосредственной окрестности и на некотором
84
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
