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Hydrodynamic instabilities and entrainment processes in density-stratified two-layer exchange flows over a submerged sill: theoretical analysis, numerical and physical experiments

水下基台上密度分层两层交换流中的水动力不稳定性和夹带过程：理论分析、数值和物理实验

基本信息

批准号：
5440733
负责人：
Professor Gerhard H. Jirka, Ph.D. (†)
金额：
--
依托单位：
Institut für Hydromechanik (IfH)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2004
资助国家：
德国
起止时间：
2003-12-31 至 2008-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5440733?language=en
关键词：
Hydrodynamic instabilities entrainment processes density

项目摘要

Natürliche Wasserkörper, die über eine Engstelle oder einen Kanal miteinander verbunden sind, weisen aufgrund unterschiedlichen Salz- oder Sedimentgehalts oder Temperatur eine veränderliche Dichte auf. Dadurch entstehen Strömungsvorgänge, bei denen große Wassermengen mitsamt ihren Wasserqualitätsmerkmalen (chemische, physikalische und biologische Eigenschaften) ausgetauscht werden. Zahlreiche Beispiele finden sich in der Ozeanographie (Straße von Gibraltar, Bosporus, Nord-Ostsee-Verbindungen) sowie im wasserbaulichen Gebiet (Seen und Wasserreservoirs, die über Engstellen verbunden sind sowie Seitenarme bei Flüssen). An der Zwischenschicht solcher Austauschströmungen treten Strömungsinstabilitäten auf, wie z.B. Kelvin-Helmholtz Wirbel, die zu Massenaustausch bzw. Mischungseffekten zwischen der oberen und der unteren Fluidschicht führen, und dadurch deren Wasserqualitäts- und Strömungseigenschaften beeinflussen. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, den Zusammenhang zwischen den maßgeblichen Parametern (geometrische Bedingungen, Wassertiefe sowie Dichteunterschiede) und den auftretenden Strömungsinstabilitäten mit den damit verbundenen Misch- und Transportvorgängen im Detail zu beschreiben. Eine Quantifizierung und Prognostizierung dieser Strömungsphänomene soll mittels physikalischer Experimente unter Verwendung moderner synoptischer Messtechniken (gekoppeltes PIV/PLIF), sowie durch hydrodynamische Stabilitätsanalysen und numerische Simulationen erreicht werden.

这是一种特殊的生活方式，它是一种特殊的生活方式，是一种特殊的生活方式，是一种生活方式。在这两种情况下，我们就会发现，这是一种非常重要的行为。Zahlreiche Beispiele在Der Ozeanogie(直布罗陀、博斯普鲁斯、北奥斯汀-韦尔宾顿根)的Sowie im wasserbaulichen Gebiet(Seed and Wasseramages，dieüber Engstellen verbunden sind Sowie Seitenarme be Flüssen)中找到了Sich。一位来自德国的施工者Austauschströmungen，Wie Z.B.Kelvin-Helmholtz Wirbel，die zu Massenaustausch BZW.Mischungseffekten zwitchen der Oberen and der der Unteren Fluidschicht führen，and dadururch deren Wasserquitäts-und Strömungseigenschaften beeflussen.在此基础上，我们提出了一项新的解决方案，即要求提供更多的服务，并提供详细的服务。我们在Verwendung Hyoptischer Synoptischer Messtechniken(gekoppeltes PIV/PLIF)下进行了量化和预测实验，并进行了流体动力学稳定分析和数值模拟。