Екатеринбург : УрГУПС, 2011. — 80 с. : ил. (200). — Библиогр. : с.
78 (18 назв.).
В препринте дано описание построения модифицированным методом
характеристик решений системы уравнений газовой динамики в условиях
действия силы Кориолиса. Эти решения моделируют плоские
изэнтропические течения идеального политропного газа, которые
возникают при заданном стоке на окружности ненулевого радиуса.
Рассчитанные течения описывают процесс закрутки газа под действием
силы Кориолиса в придонных частях восходящих закрученных потоков,
таких как смерчи, торнадо и тропические циклоны. Расчеты проведены
при различных значениях входных данных задачи и тем самым
смоделированы спиральные течения в природных восходящих закрученных
потоках с разномасштабными характерными линейными размерами: метры
для вихрей, создаваемых в лабораторных условиях; километры для
торнадо; сотни километров для тропических циклонов. Расчеты многих
вариантов выявили времена, за которые под действием силы Кориолиса
в указанных течениях возникают свои характерные скорости движения
воздушным масс: за минуты до 0.1 м/с для лабораторных вихрей; за
часы до 100 м/с для торнадо; за несколько суток до 120 м/с для
тропических циклонов. Полученные числовые характеристики
согласуются с имеющимися данными наблюдений за природными
восходящими закрученными потоками.
Препринт предназначен научным работникам, преподавателям,
аспирантам, магистрантам и студентам, интересующимся численными
методами решения нелинейных уравнений с частными производными, а
также содержательными задачами газовой динамики.
Оглавление
Список основных сокращений
Введение Система уравнений газовой динамики и одна задача для нее
Система в безразмерных переменных при учете сил тяжести и Кориолиса
Характеристическая задача Коши с начальными данными на горизонтальной непроницаемой плоскости Плоское течение со стоком
Возникновение плоского спирального течения со стоком
Стационарное решение задачи о стоке
Нестационарная задача о стоке и ее численное решение
Результаты расчета одного конкретного течения Численное моделирование придонной части лабораторных вихрей
Эксперименты группы А.Ю. Вараксина
Численное моделирование придонной части лабораторного вихря Численное моделирование придонной части торнадо
Одна шкала результатов натурных наблюдений торнадо
Результаты расчетов придонной части различных торнадо Численное моделирование придонной части тропического циклона
Данные натурных наблюдений тропических циклонов
Численное построение придонной части тропического циклона Заключение
Библиографический список
Список основных сокращений
Введение Система уравнений газовой динамики и одна задача для нее
Система в безразмерных переменных при учете сил тяжести и Кориолиса
Характеристическая задача Коши с начальными данными на горизонтальной непроницаемой плоскости Плоское течение со стоком
Возникновение плоского спирального течения со стоком
Стационарное решение задачи о стоке
Нестационарная задача о стоке и ее численное решение
Результаты расчета одного конкретного течения Численное моделирование придонной части лабораторных вихрей
Эксперименты группы А.Ю. Вараксина
Численное моделирование придонной части лабораторного вихря Численное моделирование придонной части торнадо
Одна шкала результатов натурных наблюдений торнадо
Результаты расчетов придонной части различных торнадо Численное моделирование придонной части тропического циклона
Данные натурных наблюдений тропических циклонов
Численное построение придонной части тропического циклона Заключение
Библиографический список