Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Уединенные волны и плавные боры в двухслойной жидкости : (Эксперимент) Гаврилов, Николай Васильевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гаврилов, Николай Васильевич. Уединенные волны и плавные боры в двухслойной жидкости : (Эксперимент) : автореферат дис. ... кандидата физико-математических наук : 01.02.05 / АН СССР. Сиб. отд-ние. Ин-т гидродинамики им. М. А. Лаврентьева.- Новосибирск, 1988.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 88-10/109-9

Введение к работе

Актуальность проблемы. Во многих разделах физики, в том с'-. числе и в гидродинамике, большое внимание уделяется изучению уединенных волн или солитонов. Они представляют собой устойчивые волны, в которых нелинейные эффекты уравновешивают дисперсию и которые при отсутствии потерь энергии распространяются с постоянной скоростью без изменения формы. Открытые еще в 1834 году на поверхности воды в неглубоком канале, они были "переоткрыты" в 60-х годах нынешнего столетия и стали объектом интенсивных исследований.. Достаточно отметить, что только в 1981-83 годах по солитонам вышло несколько специальных монографий. Они существуют на поверхности и внутри жидкости, в.плазме, в твердом теле, в полупроводниках, в электромагнитных линиях передачи и т.д.

При теоретическом анализе уединенных волн возникают значительные трудности, обусловленные нелинейностью и сложной аналитической структурой исходных уравнений. Поэтому получили широкое распространение различные приближенные методы, основанные на разложениях по малым параметрам. В связи с этим одна из актуальных задач состоит в определении границ применимости различных теоретических моделей. При ее решении наиболее информативным продолжает оставаться физический эксперимент. Его результаты служат основой для апробации существующих и разработки новых подходов для наиболее полного и однозначного описания физических явлений. Особенностью наблюдаемых в опытах волн является то, что в них наряду с нелинейностью и дисперсией имеет место диссипация энергии (в жидкости из-за вязкости). Еще одной принципиально важной задачей является разработка какого-либо способа учета затухания волн.

Цель работы:

экспериментальная реализация и изучение уединенных внутренних волн в двухслойной жидкости.как в отсутствие, так и при наличии сдвигового течения;

анализ диапазона применимости различных приближенных теоретических моделей;

разработка и обоснование способа учета вязкого затухания

уединенных волн; _ ''."

- экспериментальное изучение параметров предсказанных те
оретически стационарных волн нового типа - плавных боров.

Научная новизна. Основой диссертационной работы являются экспериментальные данные, полученные на четырех лабораторных установках, позволяющих проводить исследования в потоках со свободной поверхностью и "под крышкой" со сдвигом или без сдвига скорости между слоями. Принципиально новой является экспериментальная информация о параметрах впервые реализованных в данных опытах уединенных внутренних волн, распространявшихся по сдвиговому течению вверх и вниз по потоку. Получены новые данные о вязком затухании уединенных волн. Впервые реализованы и изучены плавные боры, характеризующиеся плавным монотонным переходом границы раздела с одного постоянного уровня на другой и распространявшиеся как по сдвиговому течению, так и по покоящейся перед фронтом волны жидкости.

Практическое значение. Результаты данных опытов позволили определить границы применимости различных теоретических моделей уединенных волн и могут использоваться при дальнейшем совершенствовании этих моделей, в частности в направлении учета диссипации энергии. При проведении экспериментальных исследований стратифицированной жидкости полезны различные методические аспекты выполненной работы: способы создания сдвиговых течений, способы генерации волн, методика их измерений и др.

Достоверность результатов обоснована оценкой возможных систематических и случайных погрешностей измерений, проведением тестовых опытов, тщательным изучением характеристик использовавшихся в опытах датчиков электропроводности, дублированием методов получения экспериментальной информации, многократным повторением опытов в одних и тех же условиях. Надежность полученных экспериментальных данных подтверждается ее хорошим совпадением с результатами расчетов на основе наиболее совершенных математических моделей.

Автор защищает:

- полученные экспериментальные данные, включая вопросы их
точности и надежности;

существование в реальных условиях ранее в опытах не наблюдавшихся стационарных волн нового типа - плавных боров;

сформулированный КЕазистационарный принцип учета влияния вязкости на уединенные внутренние волны;

выводы о диапазоне применимости различных приближенных математических моделей уединенных волн.

Апробация работы. Детальное обсуждение работы осуществлялось на научном семинаре Института гидродинамики им. М.А.Лаврентьева СО АН СССР (руководитель - профессор Пухначев В.В.), семинаре Новосибирского государственного университета им. Ленинского комсомола "Волны в стратифицированной жидкости" (руководитель - академик Овсянников Л.В.). Наиболее важные фрагменты работы докладывались на У Всесоюзной школе АНИМО (Севастополь, 1980), на Республиканской конференции "Теоретические и экспериментальные исследования молодых ученых океанологов -XIX съезду ВЛКСМ" (Севастополь, 1982), на Всесоюзном семинаре по исследованию внутренних волн (Москва, 1983), на III и ІУ Республиканских конференциях "Проблемы гидромеханики в освоении' океана" (Киев,1984,1987), на II Всесоюзной школе-семинаре "Методы гидрофизических исследований" (Солнечногорск, 1986).

Публикации. Основой диссертации послужили 8 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура работы. Диссертация объемом 141 страница содержит 75 страниц основного текста, список литературы из 134 наименований, 45 рисунков и 8 таблиц. Текст состоит из введения, трех глав и краткого заключения.