Динамика атмосферы. Аргучинцев В.К. - 63 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

63
Обозначим общее число частиц, пересекающих площадку
S в единицу времени, через N ,
тогда среднее значение из произведений составляющих пульсационных скоростей этих частиц бу-
дет равно
,
1
1
Sw''u
S
'w 'u
ii
i
i
N
=
=
(2.7.1)
и турбулентное напряжение
zx
τ
выразится формулой
.
1
ii
i
i
xz
Sw''u
S
ρ
τ
N
=
= (2.7.2)
Для любой частицы воздуха, движущейся с дополнительной скоростью
i
w' вверх или вниз
и пересекающей в данный момент времени
t горизонтальную площадку на уровне
z
, всегда мож-
но найти предшествующий момент времени
i
t , в который вертикальная скорость ее
i
w' послед-
ний раз обращалась в нуль, а сама частица в этот момент находилась на уровне
i
z (рис.18). Части-
цы, движущиеся вверх в предшествующие моменты времени
i
t , занимали более низкое положение
)(
zz
i
< , а частицы, движущиеся вниз, в эти моменты времени занимали более высокое положение
)(
zz
i
> .
Рис. 18
В момент времени
t горизонтальная скорость частицы на уровне z равняется
             Обозначим общее число частиц, пересекающих площадку S в единицу времени, через N ,
тогда среднее значение из произведений составляющих пульсационных скоростей этих частиц бу-
дет равно

                                                      1 N
                                                      S∑
                                           u' w' =           u'i w'i S i ,                   (2.7.1)
                                                        i =1



и турбулентное напряжение τ x z выразится формулой


                                                      ρ N
                                           τ xz = −     ∑ u'i w'i S i .
                                                      S i =1
                                                                                             (2.7.2)


             Для любой частицы воздуха, движущейся с дополнительной скоростью w'i вверх или вниз

и пересекающей в данный момент времени t горизонтальную площадку на уровне z , всегда мож-
но найти предшествующий момент времени t i , в который вертикальная скорость ее w'i послед-

ний раз обращалась в нуль, а сама частица в этот момент находилась на уровне z i (рис.18). Части-

цы, движущиеся вверх в предшествующие моменты времени t i , занимали более низкое положение

( zi   <   z ) , а частицы, движущиеся вниз, в эти моменты времени занимали более высокое положение

( zi   >   z) .




                                                     Рис. 18

             В момент времени t горизонтальная скорость частицы на уровне z равняется




                                                              63