Архив номеров

Теоретически исследуется линейная стационарная задача о конвекции во вращающейся вокруг вертикальной оси среде над термически неоднородной горизонтальной поверхностью. Наибольшее внимание уделено случаю однородной среды, но обращается внимание также и на некоторые эффекты стратификации и особенности конвекции в бинарных смесях (например, соленой морской воде). При быстром вращении (больших значениях числа Тейлора) конвективные ячейки сильно вытянуты по вертикали, хотя содержат и тонкий горизонтальный экмановский пограничный слой. Показана существенная роль краевых условий на горизонтальной поверхности (помимо условия прилипания, рассматриваются также более общие условия, к которым может приводить модель квадратичного турбулентного трения). В случае бинарных смесей эффекты дифференциальной диффузии в сочетании с эффектами вращения могут приводить к возникновению "вынужденных солевых пальцев" - глубокому проникновению конвекции в сколь угодно устойчиво стратифицированную среду. При этом конвективные движения могут заметно воздействовать на фоновые вертикальные распределения температуры и примеси. Обращается внимание на своеобразное проявление аналогии эффектов вращения и стратификации: конвекция в невращающейся устойчиво стратифицированной среде у термически неоднородной вертикальной поверхности аналогичным образом глубоко проникает в среду, но в горизонтальном направлении; так что решение при повороте системы координат на 90° совпадает с рассматриваемым здесь случаем вращающейся нестратифицированной жидкости.