Математическое моделирование нестационарного переноса массы и турбулентности в струях конвективных облаков
Диссертация
Практическое значение работы определяется возможностью применения ее результатов при разработке более общих моделей для оценки последствий искусственного воздействия на облака и для решения задачи оптимального выбора параметров воздействия. Эти результаты, представленные графически, демонстрируют развитие турбулентности и распространение вещества в облаке, что можно использовать в качестве… Читать ещё >
Список литературы
- Arya S.P.S., Plate E.J. Modelling of the stably stratified atmospheric boundary layer // J. Atm. Sci., 1969. № 26. — P. 656—665.
- Barnes S.L. Severe local storms: concepts and understanding. — Bull. Amer. Met. Soc., 1976. V. 57, № 4. — P. 412—419.
- Browning K.A. et al. Synthesis and implications for hail growth and hail suppression. — Geneva, 1981. — 22 p.
- Browning K.A., Foote G.B. Airflow and hail growth in supercell storms and some implications for hail suppression. — Nat. Hail Research Exper. 1975. Tech. Rep. № 75/1. —75 p.
- Busch N.E. On the mechanics of atmospheric turbulence. Workshop on Micrometeorology // Am. Met. Soc., 1972. — P. 1—65.
- Byers H.R., Braham R.R. The thunderstorm. — Wash., 1949. — 287 p.
- Chernikov A.A., Ivanov A.A., Melnichuk Yu.V., Morgoev A.U. The investigation of wind field and turbulence in cumulonimbus clouds using radar equipment // Proc. VIII Int. Conf. on Cloud Physics. — Clermont—Ferrand, 1980. V. 2. —P. 481—484.
- Fankhauser J.C. Structure of an evolving hailstorm. Pt. II: Thermodynamic structure and airflow in the near environment // Mon. Wea. Rev., 1976. V. 104. № 5. — P. 576—587.
- Fankhauser J.C. Thunderstorm environment interactions determined from aircraft and radar observations // Mon. Wea. Rev., 1971. V. 99. № 3. — P. 171—192.
- Favre A. Equations des gaz turbulents compressibles // J. Mec. 1965. V. 4. № 3. —P. 361—390.
- Frich A.S., Strauch P.J. Doppler radar measurements of turbulent kinetic energy dissipation rates in a northeastern Colorado convective storms // J. Atm. Sci., 1976. V. 15. № 6. —P. 1012—1017.
- Hail Report № 3. The dynamics of hailstorms and related uncertainties of hailsuppression. — Geneva, 1981. — 22 p.
- Hossain M.S. Mathematische Modellierung von turbulenten Auftriebsstroemungen. — Ph. D. Thesis. University of Karlsruhe. 1979.
- Launder B.E., Morse A.P., Rodi W., Spalding D.B. The prediction of free-shear flows — a comparison of the performance of six turbulence models // Proc. Langley Free Shear Flows Conference, 1973. Vol. 1, NASA SP 320.
- Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in Mathematical Models of Turbulence.1. Academic Press. 1972.
- Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flow. — Сотр. Meth. in Appl. Mech. and Eng. 3. 1974. — P. 269.
- Marwitz J.D., Auer А.Н., Veal D.L. Locating and organized updraft in severe thunderstorm // J. Appl. Met., 1972. V. 11. № 1. — P. 236—238.
- Menter F.R. Zonal two equation k—со turbulence model for aerodynamic flows // AIAA Paper. 1993. № 93−2906. — 21 p.
- Munk W.H., Anderson E.R. Notes on the theory of the thermocline // J. Fluid Mech., 1969. № 36. — P. 177—191.
- Nelson S.P., Knight N.C. The hybrid multicellar-supercellar storm: an efficient hail producer // Proc. of th 9th Intern. Cloud Phys. Conf. Tallin, 1984. V. 2.1. P. 435-—437.
- Orville H.D., Kopp F.J. A Numerical Simulation of the 22 July 1979 HIPLEX-l Case // J. App. Met., 1990, Vol. 29, № 7. — P. 539—550.
- Panofsky Н.А. Determination of stress from wind and temperature measurements // Quart. J. Roy. Met. Soc., 1963. № 89. — P. 85—94.
- Prandtl L. Ueber die ausgebildete Turbulenz // ZAMM, 1925, 5. — P. 136.
- Reynolds O. On the dynamical theory of incompressible viscous fluids and the determination of the criterion. —Phil. Trans, of the Roy. Soc. 1895.
- Richardson L.F. The approximate arithmetical solution by. Caite differences of physical problems involving differential equations, with an application to the stress in a masonry dam // Philos. Trans. Roy. Soc., London, Ser. A. 1910. — V. 210.
- Rodi W. A note on the empirical constant in the Kolmogorov—Prandtl eddyviscosity expression // J. of Fluids Engg., Trans. ASME, 1975. — P. 386—389.
- Rodi W. On the equation governing the rate of turbulent energy dissipation. — Imperial College. Mech. Eng. Rep. TWF/TN/A/14.1971.
- Rodi W. The prediction of free turbulent boundary layers by use of a two-equation model of turbulence. — Ph. D. Thesis. University of London. 1972.
- Rotta J.C. Statistische Theorie nichthomogener Turbulenz // Z. Phys. 1951. 1. Mitt. V. 129. № 6. S. 547—572- 2. Mitt. V. 131. № 1. — S. 51—77.
- Spalart P.R., Allmaras S.R. A one-equation turbulence model for aerodynamic flows // AAIA Paper. 1992. № 92−0439. — 21 p.
- Spalart P.R., Shur M.L. On the sensitization of turbulence models to rotation and curvature // Aerospace Sci. and Technol. 1997. V. 1. № 5. — P. 297—302.
- Steiner R.A., Rhyne R.H. Atmospheric turbulence and airplane response: convective-type clouds // J. Aircraft, 1964. Vol. 1. № 1. — P. 13—15.
- Steiner R.A., Rhyne R.H. Some measured characteristics of severe storm turbulence. — Nat. Severe Storm Project. Rep. № 10, 1962. — P. 17.
- Strauch R., Fritsch A., Swenzy W. Doppler radar measurements of turbulence, shear and dissipation rate in a convective storm // Prepr. 16th Radar Conf. — Huston, Texas, 1975. — P. 83—88.
- Structure of an evolving hailstorm // NCAR Techn. Rep. № 76/1, 1976.— 130 p.
- Абшаев A.M., Абшаев M.T., Садыхов Я. А. О распространении искусственного аэрозоля в мощных конвективных облаках // Метеорология и гидрология. 2003, № 9. — С. 28—36.
- Абшаев М.Т. Радиолокационная структура и динамика развития грозоградовых процессов Северного Кавказа // Труды VI Всес. совещ. по радиометеорологии. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — С. 109—115.
- Абшаев М.Т., Каплан Л. Г., Несис Е. И. Полуэмпирическая мЕЬ^ль мощного конвективного облака // Метеорология и гидрология, 2000, № 3. — С. 48—60.
- Акатнов Н.И. Использование тензорных полиномов при построенииуравнения для масштаба турбулентности в полуэмпирических моделях // Изв. РАН. МЖГ. 1994. № 4. — С. 51—64.
- Атлас Д. Успехи радарной метеорологии. — JL: Гидрометеоиздат, 1967. — 194 с.
- Атмосферная турбулентность и моделирование распространения примесей / Под ред. Ф.Т. М. Ньистадта и X. Ван Допа. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. —352 с.
- Ашабоков Б.А., Шаповалов А. В. Численная модель управления формированием микроструктуры градовых облаков // Изв. АН. ФАО, 1996, том 32, № 3. — С. 364—369.
- Бабушка И., Витасек Э., Прагер М. Численные процессы решения дифференциальных уравнений. — М.: Мир, 1969.
- Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнений атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 272 с.
- Бибилашвили Н.Ш., Евстратов В. В., Ковальчук А. Н. Радиолокационные исследования структуры воздушных потоков в зоне кучево-дождевых облаков с помощью дипольных отражателей. — Труды Пятого всес. совещ. по радиометеорологии, 1981. — С. 28—32.
- Бибилашвили Н.Ш., Ковальчук А. Н., Терскова Т. Н. Радиолокационные исследования трансформации свойств воздушных потоков в кучево-дождевых облаках. — Труды Пятого всес. совещ. по радиометеорологии, 1981. — С. 33—37.
- Бибилашвили Н.Ш., Терскова Т. Н. Исследование динамики воздушных потоков внутри развитого СЬ облака. — Труды ВГИ, 1974. Вып. 28. — С. 85—99.
- Биркгоф Г. Гидродинамика. — М.: Изд-во ин. лит. 1963. —244 с.
- Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. — М.: Мир. 1973. — 760 с.
- Вазов В., Форсайт Дж. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных. — М.: ИЛ, 1963. — 487 с.
- Ватиашвили М.Р. Физические основы метеорологической защиты населенных пунктов и важнейших объектов // Мат. моделирование в науч. исследованиях. Материалы Всеросс. науч. конф. — Ставрополь: СГУ, 2000.1. С. 88—95.
- Владимиров B.C. Уравнения математической физики. — М., Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1981. — 512 с.
- Глушко Г. С. Дифференциальное уравнение для масштаба турбулентности и расчет турбулентного пограничного слоя на плоской пластине // Турбулентные течения. — М.: Наука, 1970. — С. 37—44.
- Глушко Г. С., Крюков И. А. Коэффициенты турбулентного переноса с учетом пульсаций плотности // Изв. АН. МЖГ, 2001. № 1. — С. 46—55.
- Глушко Г. С., Солопов В. А. Процесс переноса тепла в турбулентных течениях // Изв. АН СССР. МЖГ. 1972. № 4. — С. 18—24.
- Зенкевич О., Морган К. Конечные элементы и аппроксимация. — М.: Мир, 1986. — 318 с.
- Иевлев В.М. Турбулентное движение высокотемпературных сплошных сред. — М.: Наука, 1975. — 256 с.
- Кароль И.Л., Затевахин М. А., Ожигина Н. А. и др. Численная модель динамических, микрофизических и фотохимических процессов в конвективном облаке // Изв. АН. ФАО, 2000, том 36, № 6. — С. 778—793.
- Карцивадзе А.И., Махарадзе Г. М., Орджоникидзе А. А. Экспериментальное исследование скоростей вертикальных движений в конвективных облаках // Труды Института геофизики АН ГрузССР, 1972. Т. 28.1. С. 196—309.
- Качурин Л.Г. Методы метеорологических измерений: Методы зондирования атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. — 456 с.
- Качурин Л.Г. Физические основы воздействия на атмосферные процессы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1990. — 462 с.
- Кириллов B.C., Корчагин П. В. Моделирование распространения загрязняющих веществ в системе атмосфера—грунт // Труды Междунар. конф.
- Компьютерное моделирование 2003″. — СПб.: Нестор, 2003. С. 155—157.
- Козлов В.Е., Секундов А. Н., Смирнова И. П. Модели турбулентности для описания течения в струе сжимаемого газа // Изв. АН СССР. МЖГ. 1986. № 6.1. С. 38—44.
- Колмогоров А.Н. — ДАН СССР. Т. 30. 1941. № 4.
- Колмогоров А.Н. Уравнения турбулентного движения несжимаемой жидкости // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1942. Т. 6. № 1—2. — С. 56—58.
- Корчагин П.В. Выбор сетки в методе конечных элементов для расчета потока вещества через границу при решении задачи переноса // Приложение к журналу «Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки». — № 2, 2004. —С.72—74.
- Кочин Н.Е., Кибель И. А., Розе Н. В. Теоретическая гидромеханика. Ч. 2.
- М.: Физматгиз. 1963. — 728 с.
- Кузнецов В.Р., Лебедев А. Б., Секундов А. Н., Смирнова И. П. Расчет турбулентного диффузионного факела горения с учетом пульсаций концентрации и архимедовых сил // Изв. АН СССР. МЖГ. 1977. № 1. — С. 30-^0.
- Ладыженская О.А. Краевые задачи математической физики. — М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. — 408 с.
- Ладыженская О.А., Солонников В. А., Уральцева Н. Н. Линейные и квазилинейные уравнения параболического типа. — М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1967. — 736 с.
- Лазерное зондирование атмосферы из космоса. Под ред. Захарова В.М.
- Л.: Гидрометеоиздат, 1988. — 213 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика. Т. 6. Гидродинамика.
- М.: Наука, глав. ред. физ.-мат. лит. 1988. — 736 с.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. — М.: Наука, глав. ред. физ.-мат. лит. 1987. — 840 с.
- Лущик В. Г, Павельев А. А., Якубенко А. Е. Трехпараметрическая модель сдвиговой турбулентности // Изв. АН СССР. МЖГ. 1978. № 3. — С. 13—25.
- Лущик В.Г., Павельев А. А., Якубенко А. Е. Турбулентные течения. Модели и численные исследования // Изв. РАН. МЖГ. 1994. № 4. — С. 4—27.
- Мазин И.П., Шметер С. М. Облака: строение и физика образования. — Л.: Гидрометеоиздат, 1983. — 279 с.
- Мальцев А.И. Основы линейной алгебры. — М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1975. —400 с.
- Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. — М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. — 608 с.
- Марчук Г. И. Методы расщепления. — М., Наука, 1988. — 262 с.
- Матвеев Л.Т. Курс общей метеорологии: Физика атмосферы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1984. — 639 с.
- Методы анализа нелинейных динамических моделей. — М.: Мир, 1991. — 368 с.
- Милн-Томсон Л. М. Теоретическая гидродинамика. — М.: Мир, 1964. — 656 с.
- Наац И.Э. Математическое моделирование явления переноса загрязняющих веществ применительно к проблеме экологического мониторинга окружающей среды // Научные школы и научные направления СевКавГТУ. — Ставрополь: СевКавГТУ, 2001. — С. 41—46.
- Наац И.Э., Семенчин Е. А. Математическое моделирование динамики пограничного слоя атмосферы в задачах мониторинга окружающей среды. — Ставрополь, СтГПУ, 1995. — 196 с.
- Натансон И.П. Теория функций вещественного переменного. — СПб.: Лань, 1999.—560 с.
- Пастушков Р.С. Численное моделирование взаимодействия конвективных облаков с окружающей их атмосферой // Тр. ЦАО. 1972.1. Вып. 108. —С. 93—97.
- Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. — М.: Мир, 1972. —418 с.
- Роди В. Модели турбулентности окружающей среды // Методы расчета турбулентных течений. — М.: Мир. 1984. — С. 227—322.
- Самарский А.А., Гулин А. В. Устойчивость разностных схем. — М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит. 1973. — 416 с.
- Секундов А.Н. Применение дифференциального уравнения для турбулентной вязкости к анализу плоских неавтомодельных течений // Изв. АН СССР.МЖГ. 1971. № 5. — С. 114—127.
- Семенчин Е.А., Наац В. И., Наац И. Э. Математическое моделирование нестационарного переноса примеси в пограничном слое атмосферы. — М.: изд-во физ.-мат. лит., 2003. — 290 с.
- Сивухин Д.В. Общий курс физики. Механика. — М.: Наука, глав. ред. физ.-мат. лит. 1979. — 520 с.
- Смирнова Г. А. Исследование турбулентности в облаках и осадках радиолокационным методом. — Автореф. дисс. канд. физ.-мат. наук. Долгопрудный, ЦАО, 1969. Вып. 88. — 120 с.
- Сулаквелидзе Г. К. Ливневые осадки и град. — Л.: Гидрометеоиздат, 1967. — 412 с.
- Сулаквелидзе Г. К., Бибилашвили А. Ш., Лапчева В. Ф. Образование осадков и воздействие на градовые процессы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1965. — 266 с.
- Тихонов А.Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. — М., Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1977. — 736 с.
- Турбулентность в свободной атмосфере / Винниченко Н. К., Пинус Н. З., Шметер С. М., Шур Г. Н. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — 288 с.
- Филиппов А.Ф. Об устойчивости разностных уравнений // ДАН СССР. 1955. Т. 100, № 6.
- Хинце И.О. Турбулентность, ее механизм и теория. — М., Физматгиз, 1963. —680 с.
- Шаповалов А.В. Математическое моделирование физических процессов в конвективных облаках при естественном развитии и активных воздействиях: Автореф. дис. на соиск. учен, степени д-ра физ.-мат. наук / ВГИ. — Нальчик, 2002. —43с.
- Щ 102. Шишкин Н. С. Облака, осадки, грозовое электричество. — М.:
- Гостехиздат, 1964. — 280 с.
- Шметер С.М. Взаимодействие кучево-дождевых облаков с полем ветра // Изв. АН СССР. ФАО. 1966. Т. 2. № ю. — С. 1026—1032.
- Шметер С.М. Структура полей метеорологических элементов в зоне кучево-дождевых облаков // Тр. ЦАО, 1969. Вып. 88. — С. 120.
- Шметер С.М. Термодинамика и физика конвективных облаков. — JL:
- Гидрометеоиздат, 1987. — 288 с.
- Шметер С.М. Физика конвективных облаков. — Л.: Гидрометеоиздат, 1972. —288 с.
- Шметер С.М., Корнеев В. П. Изменения режима осадков с подветренной стороны от зоны активных воздействий на облака // Метеорология и гидрология, 2000. № 12. — С. 35—46.
- Шметер С.М., Силаева В. И. Вертикальные потоки внутри кучево-дождевых облаков // Метеорология и гидрология, 1966. № 10. — С. 7—13.
- Шуманн У., Грётцбах Г., Кляйзер Л. Прямые методы численного моделирования турбулентных течений // Методы расчета турбулентных течений. М., Мир, 1984. — С. 103—226.