tailieunhanh - Giáo trình ĐỐI LƯU KHÍ QUYỂN - Phần 2

. Đối lưu khô trong lớp bùn . Số Rayleigh và Reynolds Trong các thí nghiệm ta nghiên cứu sự phát triển đối lưu trên các nguồn điểm riêng biệt, trên thực tế đối lưu trong chất lỏng địa vật lý luôn được hình thành từ các nguồn lực nổi phân bố trên moọt không gian rộng so với độ dày của lớp đối lưu. Trong trường hợp này chất lỏng tham gia vào vòng quay của đối lưu và quá trình đối lưu có đặc trưng quy mô lón hơn đặc trưng quy mô địa phương. Để nghiên cứu đối. | . Đối lưu khô trong lớp bùn . Số Rayleigh và Reynolds Trong các thí nghiệm ta nghiên cứu sự phát triển đối lưu trên các nguồn điểm riêng biệt trên thực tế đối lưu trong chất lỏng địa vật lý luôn được hình thành từ các nguồn lực nổi phân bố trên moọt không gian rộng so với độ dày của lớp đối lưu. Trong trường hợp này chất lỏng tham gia vào vòng quay của đối lưu và quá trình đối lưu có đặc trưng quy mô lón hơn đặc trưng quy mô địa phương. Để nghiên cứu đối lưu năm 1900 Benazd đã nghiên cứu chuyển động của chất lỏng ở giữa hai mặt phang có nhiệt độ xác định khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho thấy tồn tại một gradien nhiệt độ bất ổn định tới hạn khi gradien nhiệt độ vượt khỏi giá trị này thì xuất hiện đối lưu và chuyển động mang tính chất ổ cố định không lan rộng ra. Ổ đối lưu xuất hiện phù hợp với sự phân bố bất ổn định của khối chất lỏng do đốt nóng mặt dưới và làm lạnh mặt trên. Rayleigh đã đưa ra tham số không thứ nguyên xác định độ ổn định của hệ thống Ra g-Ol H4 Ở đây a là hằng số H là khoảng cách giữa hai mặt phẳng p là hệ số nở nhiệt của chất lỏng. Khi số Rayleith Ra vượt khỏi giá trị tới hạn thì đối lưu xuất hiện. Số Rayleith là thước đo vai trò tương đối của vận chuyển nhiệt do đối lưu và phân tử. Nếu chuyển động đối lưu là trật tự từng lớp thì lực nổi cân bằng với ma sát nhớt B WọV H2 Tỷ số của thông lượng nhiệt đối lưu và thông lượng nhiệt phân tử là số Nusselt N WoB BH3 a g p H4 s R u KB H K vK a Nếu đối lưu là rối thì lực nổi cân bằng với gia tốc của chất lỏng. Khi đó quy mô tốc độ sẽ là W0 CBH C. ag PH2 Ở đây C là số Froude. Như vậy số Nu được xác định N2u W0HÌ C. g- P H4 K K2 Ở đây ơ là số Prandtl ơ V K Số Rayleigh lại tương đương với số Reynolds trong dòng đối lưu. Số Raynolds trong chuyển động tầng là Re WoH -BU Ra V V2 ơ trong chuyển động tối là CRa R2 Vì thế mà số Ra cũng là thước đo sự ổn định của dòng chảy và nó là một chỉ tiêu xác định sự chuyển đổi từ dòng chảy tầng sang đối lưu rối. 23 Giả thiết này đã