Навигация

Главная

Библиотека

Перечень ссылок

Результаты поиска в INTERNET

ДонНТУ

Магистры

Поиск

Савков Дмитрий Александрович

Тема магистерской работы: "Разработка системы моделирования профилей гидрофизических параметров"

Руководитель: доцент Светличная Виктория Антоновна

Диссертация


    Содержание:
  1. Введение
  2. Постановка задачи
  3. Анализ существующих методов
    1. Методы коррекции показаний датчиков
    2. Методы моделирования полей турбулентности
  4. Результаты работы
  5. Заключение
  6. Список используемой литературы

Постановка задачи

На первом этапе исследования океанской турбулентности, начавшемся приблизительно три четверти века назад, основное внимание уделялось оценке коэффициентов турбулентного обмена, являющихся по существу некоторыми подгоночными параметрами, приводящими к согласованию наблюдаемые и рассчитываемые осредненные поля температуры, солености и скорости течений океанских вод. Изучение же структуры турбулентности, характеристик пульсации гидрологических полей началось значительно позднее. Лишь в конце 30-х годов В. Б. Штокман предложил привести методику наблюдений в океане в соответствие с турбулентным характером движений океанских вод. Вместо одиночных измерений в далеко отстоящих друг от друга точках было предложено осуществлять длительные (или многократные) наблюдения в одной или нескольких близко расположенных точках избранного района океана (на «полигоне»). Обработка результатов наблюдений на полигоне требовала соответственно использования статистических методов и аппарата случайных полей. Перв ые, еще сравнительно скромные полигонные наблюдения, выполненные в 1956 г. в Черном море, уже принесли интересные результаты о структуре макротурбулентности, о статистических характеристиках крупномасштабных пульсационных составляющих поля скорости в море. Дальнейшие полигонные наблюдения, вплоть до недавно закончившихся грандиозных советско-американских работ по проекту «ПОЛИМОДЕ» в Атлантическом океане, дали богатейшие результаты и привели к принципиально новым представлениям об океане. Бытовавший ранее взгляд на океан как на сравнительно мало меняющийся объект с системой стационарных течений пришлось заменить на новую концепцию, согласно которой основная энергия движений вод океана сосредоточена не в средней его циркуляции, а в совокупности вихревых образований разных размеров и времен жизни.

Исследования мелкомасштабной турбулентности, ответственной в конечном итоге за диссипации кинетической энергии океана, удалось развернуть позднее, так как для измерений такой турбулентности требовались чувствительные, малоинерционные приборы, создание которых началось лишь в середине 50-х годов. В настоящее время парк таких приборов достаточно велик, и с их помощью собран богатый материал о мелкомасштабных турбулентных пульсациях гидрофизических полей в разных гидрометеорологических условиях. Такие данные позволили установить некоторые общие закономерности мелкомасштабной турбулентности, показать, что в общем случае она в океане не универсальна, так как в основном имеет локальные источники генерации с малыми значениями чисел Рейнольдса. Такие механизмы генерации турбулентности приводят к интересному явлению перемежаемости зон турбулизированной и нетурбулизированной жидкости, что имеет весьма существенное значение для всех сторон жизни океана.

Не смотря на то, что существуют достаточно чувствительные датчики с малой инерционностью время проведения каждого опыта достаточно велико. Один опыт не даёт хороших результатов, а время нахождения корабля в море стоит очень дорого. Для уменьшения временных и материальных затрат при исследовании океана предлагается два пути:

- использование программных методов коррекции показаний датчиков температуры;

- моделирование полей турбулентности, позволяющее разработать детальный план проведения эксперимента.

Использование методов моделирования турбулентности не избавляет от проведения опытов, но значительно сокращает длительность опытов. Методы коррекции полученных результатов сокращают количество повторений опыта для получения достоверных результатов.

Существует достаточно много методов коррекции и для определения метода, дающего наиболее высокую точность в конкретных сезонных и территориальных условиях также можно использовать модели полей турбулентности.


Присылайте ваши комментарии по адресу bezdelnik@UkrTop.com
© Дмитрий Савков, 2003