Рис. 4. Поля динамической завихренности (
а
), темпа бароклинной генерации
завихренности (
б
), скорости диссипации энергии течения
ε
на наклонной
пластине (
в
):
N
= 1
,
256
c
−
1
,
L
= 5
см,
ϕ
= 10
◦
(масштабы по осям разные)
удалении от препятствия (см. рис. 4,
б
). Сложная картина скорости
диссипации механической энергии (рис. 4,
в
) существенно отличается
от гладкого поля линий тока.
Рассчитанные поля возмущений градиента плотности для течений,
индуцированных диффузией на горизонтальной или наклонной пла-
стине и клине, в которых проявляются и крупномасштабные компо-
ненты с размерами, задаваемыми размерами препятствия пластины,
и тонкие прослойки с масштабами
δ
ν
N
=
p
ν
/
N
и
δ
κ
S
N
=
p
κ
S
/
N
на
больших временах согласуются с картинами визуализации (“цветной
теневой метод” с горизонтальной щелью и решеткой) распределения
градиента коэффициента преломления около пластины в лаборатор-
ном бассейне (рис. 5).
В изображениях выделяются протяженные полосчатые структу-
ры, примыкающие непосредственно к экстремальным точкам пре-
пятствий. Течения, индицированные диффузией, приводят к самодви-
жению препятствий нейтральной плавучести в стратифицированной
среде при произвольной геометрии препятствия и его ориентации в
пространстве, и отсутствуют в однородной жидкости. Такие течения
служат начальными условиями в задачах формирования течений при
движении тел в жидкости или обтекании препятствий.
Качественно результаты расчетов течения на наклонной полосе со-
гласуются с картиной долинных ветров, представленных на рис. 2.
Рис. 5. Теневая (
a
) и численная (
б
) визуализации течения, индуцированного
диффузией на неподвижной наклонной пластине (
L
= 5
см,
N
= 0
,
84
с
−
1
,
T
b
= 7
,
5
c,
ϕ
= 40
◦
)
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
85
