本文選題：海山 + 分層　； 參考：《北京交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：由于溫度、鹽度在垂向上的差異,自然界中的海洋是天然的分層流體。同陸地一樣,海洋底部也具有不同的地質(zhì)形態(tài)。海山是海洋地質(zhì)形態(tài)中不可缺少的部分,其存在對海水的流動結(jié)構(gòu)具有重要的影響,研究海山三維分層流動對人們認識海洋、開發(fā)海洋、利用海洋具有重要意義。本文利用數(shù)值模擬的方法研究了海山對海水上游結(jié)構(gòu)及下游結(jié)構(gòu)的影響,并通過大量工況的計算得出定性和定量的結(jié)論。通過對比不同雷諾數(shù)(Re)和分層強度(K)的算例發(fā)現(xiàn):海水的垂向運動強弱依賴雷諾數(shù)和分層強度,并隨雷諾數(shù)的提高顯著增大,隨分層強度的提高而顯著降低。進一步的數(shù)值模擬結(jié)果顯示,海山上游會出現(xiàn)明顯的上升流。分層強度越低,上升流的分界點越容易在較低雷諾數(shù)下出現(xiàn)。通過定量分析獲得了均質(zhì)海水分界點高度的標度律。此外,本文根據(jù)對不同截面垂向流率的定量分析,對海山垂向流率與雷諾數(shù)的依賴關(guān)系進行了擬合。本文對均質(zhì)海水和分層海水的三維海山繞流進行了試算,并對其上下游結(jié)構(gòu)進行了定性、定量分析,但是仍然需要更多的理論分析、海上測量和實驗室實驗結(jié)果對文中的結(jié)論進行驗證。
[Abstract]:Due to the vertical variation of temperature and salinity, the ocean in nature is a natural stratified fluid. Like land, the bottom of the ocean has different geological formations. Seamount is an indispensable part of marine geological form, and its existence has an important influence on the flow structure of sea water. It is of great significance to study the three-dimensional stratified flow of seamounts for people to understand the ocean, develop the ocean, and utilize the ocean. In this paper, the influence of seamounts on the upstream and downstream structures of seawater is studied by means of numerical simulation, and the qualitative and quantitative conclusions are obtained by calculating a large number of working conditions. It is found that the vertical motion of seawater depends on Reynolds number and delamination strength, and increases with the increase of Reynolds number, and decreases with the increase of delamination strength. Further numerical simulation results show that obvious upwelling will occur in the upper reaches of seamounts. The lower the delamination strength, the easier the separation point of upwelling appears at lower Reynolds number. The scaling law of the height of the boundary point of homogeneous seawater is obtained by quantitative analysis. In addition, according to the quantitative analysis of vertical flow rate of different sections, the dependence of vertical flow rate on Reynolds number of seamounts is fitted. In this paper, the three-dimensional seamount flow around homogeneous and stratified seawater is calculated, and its upstream and downstream structures are analyzed qualitatively and quantitatively, but more theoretical analysis is needed. The results of marine measurements and laboratory experiments are used to verify the conclusions in this paper.
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O35

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本文編號：1846404