ИБ (15.11) ` (5.19) ’_Г„,ы. (15.13) После приведения уравнений (15.7), (15.8) к безразмерному виду © учетом аппроксимаций (15.9) — (15.18) появляются безразмерные комп- лексы: чурбулентное число Рейнольдса Вед: У, н локальное число Рейнольдса, впервые вве- денное . Г, Лойцянским: д4 ТЕ, В 054 я В: = : (15.15) дичамическое число Ричардеона В ВГ = В (15.16) локальное` число Ричардсона В! «ЗЕСТоВ) д В= — В 8 (15.17) "Таким образом, в общем случае с учетом. пре- дыстории, потока_для стратифицированных тече- ний необходнмо принимать во вкимание следую- шне критерии: подобия интегральные: Кс, Р7; локальные: В!, В!, Кед, К; `Динамическое и локальное числа Ричардеона связаны. соотношеннем $ Ре; = ВИК!. (15.18) ‚Для стратифицированных потоков с горизон- тальной статистической однородностью и постоян- ными` пертикальными турбулентиыми. потоками импульса и субстаиции (вли тепла) введен важ- ный`параметр, имеющий размерность длины характеризующий степень устойчивости страти- фицированных потоков. Этот параметр в литературе носит назвам масштаба Монина — Обухова [31| и выражаетс/ (15.19) 218 В этом случае характеристики стратифициро- ванного потока выражаются через уннверсаль= ные функции безразмерной высоты & == Жа/Г; %“‘‚ аЁ (15.20) 86 ©: (15.21) @6 — д80 С учетом. завнснмостей (15.20) и (15.21) о- калькое н динамические чиела Ричардсона могут быть. представлены: ©® -а ! ! &© ° (15.22) (15.23) $ 15.3. Устойчивость стретифицирсванных течений Проблема устойчивости стратифицированных течений включает три самостоятельные задачи? 1, Определение условий, при которых возни* кает турбулентность в области позерхности разде- ла разноплотностных — потоков. Эти условия определяют потерю устойчивости `двухслойной снетемы жидкостей- 2. Оценка условий, необходимых для поддер- жання незатухающей ‘турбулентности в исодно- родном по плотности (в`вертикальном направле- нин) потоке жидкости З. Исследование влияния внешних возмуще- ий ма устойчивость стратифицированных те- чений, Для понимания механизма разрушения двух- слойной системы жидкостей рассхотрим процесс взаимодействия приводного слоя атхосферы и приповерхностного слоя водоема, которые пред- ставляот собой частный случай двухслойной_ си- стемы. жидкостей © %‘і; й Когда ветер дует вдоль свободной поверхности водоема, то Возникают касательные напряжения: трения ак мепосредственно из-за напряжения на поверхности раздела воздух — пода, так и косвенным. образом из-за потери импульса по- верхностными волнами в результате таких про- цессов, как опрокидывание» воли. Таков в общих чертах ` механизм порождения турбулентности в зопе поверхности раздела двухслойной системы жидкостей. Г. Джефрие [182] приводит следующую фор- мулу для опредсления условий потери устойчи- вости поверхностных волн под действием ветра: о \' («-) т а д,5 = 0,215. (15.24)