Введение
ГЛАВА 1. Уравнения движения, критерии подобия и условия моделирования свободных стратифицированных течений 22
1.1. Определяющая система уравнений. Общие свойства и собственные масштабы 22
1.2. Течения, индуцированные прерыванием диффузионного потока на топографии
в покоящейся жидкости 28
1.3. Периодические движения в стратифицированных средах 34
1.3.1. Классификация волновых движений и сопутству ющих пограничных слоев и их основные свойства „ 35
1.3.2. Внутренние волны 36
1.3.2.1. Нестационарные внутренние волны (волны Коши-Пуассона),
порождаемые короткодействующим локализованным источником 36
1.3.2.2. Монохроматические внутренние волны 37
1.3.2.3. Нелинейная генерация волн внутренними пограничными течениями 39
1.3.2.4. Присоединенные внутренние волны 40
1.4. Звуковые волны в неоднородных средах 42
ГЛАВА 2. Методика эксперимента 48
2.1. Введение 48
2.2. Лабораторная установка 48
2.3. Методы визуализации течения 51
2.4. Контактные методы 54
2.5. Эхолокационные методы 57
2.6. Общая характеристика экспериментальной методики 58
ГЛАВА 3. Формирование возмущений при начале движения двумерного препятствия 61
3.1. Теория 61
3.2. Экспериментальное исследование формирования потока после импульсного старта тела. Сравнение теории и эксперимента 67
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования тонкой структуры двумерных спутных стратифицированных течений 82
4.1. Введение 82
4.2. Распределение горизонтальной компоненты скорости впереди и позади двумерного препятствия .94
4.3. Структура поля плотности около двумерного препятствия в непрерывно стратифицированной жидкости 112
4.4. Формирование и эволюция вихревых систем за двумерными препятствиями в стратифицированной жидкости 141
ГЛАВА 5. Тонкая структура стратифицированных течений 164
5.1. Изолированные разрывы в стратифицированных спутных течениях за двумерными препятствиями 164
5.2. Микромасштабная неустойчивость в стратифицированном течении за двумерными препятствиями 180
5.3 Диаграммы режимов установившегося течения около горизонтального цилиндра в линейно стратифицированной жидкости 190
5.3.1. Диаграммы крупномасштабных режимов 192
5.3.2. Диаграммы мелкомасштабных режимов 201
ГЛАВА 6. Акустическое зондирование стратифицированных течений 207
6.1. Рассеяние звука на границе раздела в стратифицированном ламинарном двумерном течении 207
6.2. Рассеяние звука на вихревых элементах двумерных стратифицированных спутных течений 217
6.3. Акустическое зондирование вихревых колец в непрерывно стратифицированной жидкости 224
ГЛАВА 7. Формирование вихрей во вращающейся стратифицированной жидкости 235
7.1. Теория. Модель мелкой воды и определяющие параметры 235
7.2. Экспериментальная установка для изучения вращающихся стратифицированных течений 238
7.3. Формирование циклонов и антициклонов во вращающейся двуслойной жидкости при эволюции неоднородности плотности 246
7.3.1. Стадии переходного процесса. Квази-стабильное состояние, сравнение теории и эксперимента 247
7.3.2. Излучение внутренних волн в переходном процессе 262
7.3.3. Заключительная стадия эволюции: вязкая диссипация и бароклинная неустойчивость 274
Заключение 282
Благодарности 284
Список литературы
