Основы гидрофизики. Беховых Л.А - 109 стр.

UptoLike

109
Выполнив расчеты для первого участка водотока, переходят
к следующему. Экстраполируют температурную кривую участка
в следующий интервал
x, затем с экстраполированного отрезка
кривой снимают среднее значение температуры, по которому оп-
ределяют тепловые потоки для нового участка водотока и т.д.
В заключение отметим, что расчет температуры по уравне-
нию (4.33) может быть выполнен не только графоаналитическим
способом, как это изложено выше, но и с помощью ЭВМ.
4.5. Конвективные течения в водоемах
Конвективные течения в водоемах обусловлены распреде-
лением плотности жидкости (разницей плотности), которое, в
свою очередь, определяется температурой, соленостью и давле-
нием. Известно, что плотность воды существенно зависит от
температуры и солености и очень слабо от давления.
При подогреве жидкости снизу нагретые ее частицы под
действием сил плавучести поднимаются, а более холодные, рас-
положенные наверху, опускаются. Нагретые частицы, поднима-
ясь, перемешиваются с более холодными и постепенно охлаж-
даются за счет теплопроводности. Это обстоятельство приводит
к увеличению их плотности. Одновременно плотность подни-
мающейся жидкости увеличивается и за счет диффузии. Воз-
никшая конвекция может распространиться до свободной по-
верхности жидкости или не дойти до нее, что зависит от перво-
начального (исходного) плотностного состояния жидкости и от
степени нагрева придонных частиц.
При охлаждении жидкости сверху (наиболее часто встре-
чающийся случай в практике гидролога) конвективный процесс
протекает в обратном порядке: охладившиеся, а следовательно,
более тяжелые частицы жидкости начнут опускаться и вытес-
нять вверх более теплые, легкие частицы. В этом случае конвек-
тивный процесс также может распространиться на всю глубину
или погаситься на некоторой глубине. Разница между обоими
процессами заключается в том, что в первом случае активные
ветви конвективных токов направлены вверх, а во втором
вниз. Реактивные ветви конвекции в обоих случаях также будут
иметь направление, обратное активным (рис. 4.4.).
    Выполнив расчеты для первого участка водотока, переходят
к следующему. Экстраполируют температурную кривую участка
в следующий интервал ∆x, затем с экстраполированного отрезка
кривой снимают среднее значение температуры, по которому оп-
ределяют тепловые потоки для нового участка водотока и т.д.
    В заключение отметим, что расчет температуры по уравне-
нию (4.33) может быть выполнен не только графоаналитическим
способом, как это изложено выше, но и с помощью ЭВМ.

        4.5. Конвективные течения в водоемах

     Конвективные течения в водоемах обусловлены распреде-
лением плотности жидкости (разницей плотности), которое, в
свою очередь, определяется температурой, соленостью и давле-
нием. Известно, что плотность воды существенно зависит от
температуры и солености и очень слабо от давления.
     При подогреве жидкости снизу нагретые ее частицы под
действием сил плавучести поднимаются, а более холодные, рас-
положенные наверху, опускаются. Нагретые частицы, поднима-
ясь, перемешиваются с более холодными и постепенно охлаж-
даются за счет теплопроводности. Это обстоятельство приводит
к увеличению их плотности. Одновременно плотность подни-
мающейся жидкости увеличивается и за счет диффузии. Воз-
никшая конвекция может распространиться до свободной по-
верхности жидкости или не дойти до нее, что зависит от перво-
начального (исходного) плотностного состояния жидкости и от
степени нагрева придонных частиц.
     При охлаждении жидкости сверху (наиболее часто встре-
чающийся случай в практике гидролога) конвективный процесс
протекает в обратном порядке: охладившиеся, а следовательно,
более тяжелые частицы жидкости начнут опускаться и вытес-
нять вверх более теплые, легкие частицы. В этом случае конвек-
тивный процесс также может распространиться на всю глубину
или погаситься на некоторой глубине. Разница между обоими
процессами заключается в том, что в первом случае активные
ветви конвективных токов направлены вверх, а во втором −
вниз. Реактивные ветви конвекции в обоих случаях также будут
иметь направление, обратное активным (рис. 4.4.).

                             109