Обзор и анализ исследований тепломассообмена в стратифицированной морской воде
17
2 2 2
1
( 1) 1
( 1) 1
6
4
4 Pr
/ .
q
n q
n q
p
p
p
b c v
g N C
x
g N x
c
d c
c
(35)
Уравнение (35) имеет автомодельное решение только при
1 / ( 1),
n
q
что физически нереально. Этот вклад пропорционален
g
и обычно очень мал.
При законе изменения числа
Gr ,
x
определяемом соотношением
(32), значения
b
и
с
остаются неизменными, а параметры
С
1
=
qn
+ 3,
С
2
=
qn
– 1 и
С
3
= 1. Если допустить стратификацию по температуре,
то дополнительно требуется, чтобы параметр
С
7
не зависил от
x
:
7
C / .
x
cj bd
(36)
Для этого должно выполняться равенство
( )
r
j x t
t
7
(
/ 4 ) ,
n
C N n x
а значит,
7
4 / .
C nN N
Если
R
= 0, или
m
t
t
,
стратификации может не наблюдаться, поскольку
( , )
m m
t
t s
const.
Если
0,
R
то
(
) /
,
n
n
m r
R t
t N x Nx
причем
R
не зави-
сит от
х
только в том случае, если
r
t
=
m
t
. Отсюда
/ .
n
R N x N
Окружающая среда остается неподвижной лишь при устойчивой
стратификации. Это достигается только при
( /
).
x
j
g T
Для
большинства состояний капельной жидкости производная
( / )
t p
положительна и мала, поэтому часто принимают
0
x
j
[24]. Посколь-
ку
( / )
/
,
p
T
T c
точное условие имеет вид
1
/ ,
n
x
p
j
N nx
g T c
(37)
где
1
( / ) .
T
Значения
g
,
Т
и
с
р
положительные, а значит, знак неравенства (37)
определяется знаком величины
,
которая отрицательна при темпе-
ратурах ниже
m
t
. Следовательно, в устойчивых условиях допускает-
ся снижение
t
при
,
m
t
t
но требуется возрастание
t
при
.
m
t
t
Входящую в уравнение (22) пятую составляющую можно пред-
ставить в виде
1
1
0
0
8
0
0
.
(1
)
q
q
q
q
p
p
q R t t
R t t
gT c
gT c
С
c bd c bd
R t t
R t t
(38)
Пренебрегая в знаменателе несущественными выражениями, по-
лучаем
2
2 1 (2 )
8
4
.
q
q
n q
p
g qT
С
R
R N x
c
(39)
