НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ







предыдущая главасодержаниеследующая глава

Размеры пограничных слоев

Пограничным слоем в широком смысле можно назвать слой, подверженный непосредственному влиянию границы. Но как далеко передается это влияние? Поскольку течения имеют тенденцию двигаться вдоль границ, то влияние границы обычно передается перпендикулярно течениям и осуществляется механизмом перемешивания или трения. Математически эти механизмы запишутся одинаково, по типу уравнения диффузии. Решение уравнения в наиболее простом случае выразится с помощью интеграла ошибок erf. Если обозначить полную неличину искажения, вносимого границей в значение характеристики с, как с - с0, то относительное искажение на удалении х от границы можно записать:

(108)
(108)

где


- значения характеристики воды на границе и на расстоянии от границы, равном x и ∞ соответственно; К - коэффициент турбулентной вязкости или диффузии; t - время.

Легко видеть, что уравнение (108) отличается от полученных в гл. 2. Это связано с тем, что при выводе уравнения (108) поглощение переносимой субстанции не учитывается (субстанция консервативна). Результаты расчетов по формуле (108) следующие:


Отсюда видно, что искажающее влияние границы зависит не только от расстояния до нее, но и от коэффициента K, который соответствует величине турбулентной вязкости или диффузии. Значение времени будем считать константой t*.

Сравним размеры двух пограничных слоев. Обычно ширину пограничного слоя определяют тем условием, что при пересечении этого слоя искажающее влияние границы уменьшается от 100 до 10 - 20%. Для искаже» ния 16%

(109)
(109)

Формула (109), очевидно, сохранит силу независимо оттого, что понимать под х: вертикальный пограничный слой h или горизонтальный пограничный слой l. Нужно лишь подставить в (109) конкретное значение коэффициента для вертикального диффузного потока Кh или горизонтального Kl. Подставив соответствующие значения в (109) и разделив один результат на другой, найдем

(110)
(110)

По формуле (ПО) легко узнать, во сколько раз прибрежный пограничный слой больше верхнего, верхний пограничный слой больше придонного, а придонный больше донного (в слое осадков). Коэффициенты турбулентной и молекулярной диффузии для четырех слоев примем соответственно равными


и получим, что при величине верхнего пограничного слоя 100 м донный будет равен 1 см, придонный - 10 м, а прибрежный 10 - 100 км. При этой грубой оценке мы не учитываем, что значения турбулентных коэффициентов не постоянны в пределах пограничного слоя.

предыдущая главасодержаниеследующая глава







© UNDERWATER.SU, 2001-2019
При использовании материалов проекта активная ссылка обязательна:
http://underwater.su/ 'Человек и подводный мир'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь