کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
1895847 1534005 2015 7 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermoconvective instabilities to explain the main characteristics of a dust devil-like vortex
ترجمه فارسی عنوان
ناپایداری های حرارتی برای توضیح ویژگی های اصلی گرداب گرد و غبار گرد و غبار
کلمات کلیدی
تولید گرداب، ناپایداریهای حرارتی، معادلات ناییر استوکس، روش های طیفی،
ترجمه چکیده
در این مقاله، ما به طور عددی نشان می دهیم که ویژگی های اصلی گرداب گرد و غبار گرد و غبار: تولید نسبی عمودی، شکل گیری چشم و کج چشم / محور چرخش، می تواند به وسیله مکانیزم های ترمو کنوکتومی توضیح داده شود. با در نظر گرفتن یک سیلندر غیرمحرمانه از پایین، ما ثابت می کنیم که گرمای موضعی متمرکز بر روی زمین یک جریان متقاطع ثابت متقاطع را ایجاد می کند که در اطراف محور مرکزی شروع به حرکت می کند، زمانی که مجذور عمودی برانگیخته مجاز است و گرادیان درجه حرارت بحرانی بالاتر از حد مجاز است، در نتیجه یک گرداب محوری را تشکیل می دهد. اگر گرما شدید بر روی زمین بیش از حد محلی نیست و گرادیان دما همچنان در حال افزایش است، گرد و غبار مرکزی در گرداب ظاهر می شود و چشم تشکیل می شود. ما نشان می دهیم که گرداب محور متساوی ثبات را نسبت به حالت جدیدی که تقارن محور شکسته شده است، از دست می دهد، محور چرخش یا چشم مناسب از مرکز حرکت می کند و کج می شود. حالت های چرخشی یافت شده قابل مقایسه با شیطان گرد و غبار است. این یافته ها ارتباط گرماسنجی را بر شکل گیری و تکامل این پدیده های جو ایجاد می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه ریاضیات ریاضیات کاربردی
چکیده انگلیسی
In this paper we show numerically that the main characteristics of a dust devil-like vortex: vertical vorticity generation, eye formation, and tilting of the eye/axis of rotation, can be explained by thermoconvective mechanisms. By considering a cylinder non-homogeneously heated from below we prove that an intense localized heating on the ground generates a convective stationary axisymmetric flow that begins to spiral up around a central axis when perturbation vertical vorticity is permitted and a critical vertical temperature gradient is exceeded, thus forming an axisymmetric vortex. If the intense heating on the ground is not too localized and the temperature gradient continues increasing, central downdrafts appear in the vortex and an eye is formed. We show that the axisymmetric vortex loses stability towards a new state for which the axisymmetry is broken, the axis of rotation or proper eye displaces from the center and tilts. The vortical states found are comparable to dust devils. These findings establish the relevance of thermoconvection on the formation and evolution of these atmospheric phenomena.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Physica D: Nonlinear Phenomena - Volume 308, 15 July 2015, Pages 109-115
نویسندگان
, , ,