Обзор и анализ исследований тепломассообмена в стратифицированной морской воде
13
Остальные граничные условия определяются дополнительными
требованиями при
0
. Для сплошной поверхности должно выпол-
няться условие
(0) 0
.
(24)
В работе [26] было показано, что влияние давления на плотность,
как правило, пренебрежимо мало, за исключением областей очень
большого размера по вертикали. В таком случае слагаемое с давлени-
ем в уравнении (2) можно представить в виде давления окружающей
среды. Разность плотностей выражается соотношением
( ,
, ) ( , , )
( , ) ( , )
q
q
m
m
m
t s p t s p
s p s p t t
t
t
,
q
q
m
m
m
t t
t
t
(25)
где
( , ).
m m
t
t s p
Применяя параметр
0
( , )
,
m
t s p t
R
t t
(26)
получаем
0
(
)
q
q
q
m
B g
g t t
R R
0
( , ),
q
m
g t t W R
(27)
где
( , )
W R
— локальная выталкивающая сила.
Параметр
R
выражает соотношение между температурами
0
,
t t
и
плотностью
m
и в конечном счете определяет распределение и
направление выталкивающей силы поперек слоя температурной акко-
модации между
0
t
и
.
t
Например, при
m
t
t
(
R
= 0) выталкивающая
сила всегда направлена вверх, а при
0
m
t
t
(
R
= 1) — вниз. Возможно
изменение направления выталкивающей силы на обратное (обращение
выталкивающей силы). Так, принимая
0
0
t
и
1/5 ,
m
t
t
получаем
R
= 1/3, а значит, выталкивающая сила направлена вверх в окрестности
стенки и вниз — за ее пределами. При больших значениях
R
темпера-
туры
t
0
и
t
существенно отличаются от
m
t
(рис. 3). Отметим, что
указанные на рис. 3 значения
R
получены при
0
t
= 0, т. е.
1 4 ;
R
t
(
) (
);
q
q
B g
R R
3
2
0
Gr
/
q
x
g x t t
v
,
