Д.А. Крылов, Н.И. Сидняев, Ю.С. Ильина, А.А. Федотов
2
водой, нагреваемой снизу. В этом случае нельзя заранее подробно ука-
зать предполагаемую картину течения. Существует также много тече-
ний, возникающих в результате сочетания этих и других эффектов. В
общем случае течения, вызванные выталкивающей силой, сильно раз-
личаются и по своим физическим размерам.
Крупномасштабные течения рассматривают как турбулентные.
При изучении течений промежуточных масштабов возникают важные
вопросы о том, когда и как ламинарное течение становится неустойчи-
вым и превращается в турбулентное. Очевидно, что при исследовании
течений, вызванных выталкивающей силой, ламинарный перенос изу-
чен намного лучше остальных. Результаты, полученные для ламинар-
ного течения, дают начальную оценку ряда характерных величин:
уровня скоростей, нижнего предела коэффициентов переноса, границ
между различными режимами процесса, а также определяют началь-
ную геометрическую конфигурацию различных течений.
Таким образом, течения, вызванные выталкивающей силой, чрез-
вычайно разнообразны по своим механизмам, физическим размерам
и формам. Некоторые возможные сочетания этих факторов хорошо
изучены, причем среди них есть даже такие, которые имеют важное
теоретическое и практическое значение. В работах [1–5] рассмотрены
ламинарные процессы в однофазной жидкости, обусловленные взаи-
модействием силы тяжести с теплопереносом, воздействующим на
плотность. Достаточно простым способом можно учесть влияние на
плотность среды диффузии морской воды при малых концентрациях.
Для большинства процессов диффузии в соленой воде абсолютный
уровень концентрации диффундирующих компонентов обычно очень
мал. Так, соленость океана составляет ~3,5 %.
Настоящая cтатья посвящена изучению ламинарного течения,
возникающего в результате взаимодействия однородного гравитаци-
онного поля с явлениями, определяющими влияние тепломассопере-
носа на уровень плотности однофазной жидкости. На основе простых
допущений рассмотрен ряд общих крупномасштабных процессов с
развитой турбулентностью: течения в вертикальных конвективных
потоках, возникающие в результате сосредоточенного стационарного
подвода энергии, и течения в невосходящих и восходящих потоках,
образующиеся при стационарном воздействии импульса и выталки-
вающей силы. Аналитическое исследование позволяет рассмотреть
также восходящее течение, возникающее в результате единичного
воздействия выталкивающей силы. В прикладных задачах условия,
наложенные, например, на температуру поверхности погруженного в
покоящуюся среду тела и саму среду, отличаются настолько, что в
области диффузионной теплопередачи вязкость и теплопроводность
жидкости заметно изменяются. Поэтому важным остается учет этих
эффектов, а также эффектов, возникающих вследствие стратифика-
