Колебания скоростей ветра

Как указывалось выше, акустические колебания воздействуют на химико-технологические процессы через так называемые эффекты первого порядка (частота, интенсивность и скорость акустических колебаний) и эффекты второго порядка, т. е. нелинейные эффекты, развивающиеся в жидкости при распространении мощных акустических волн. К эффектам второго порядка относятся кавитация (разрыв сплошности жидкости), акустические течения (звуковой ветер), пульсация газовых пузырьков и др. [c.9]

Рис. 11.13. Возмущения меридиональной скорости при антисимметричном неадиабатическом источнике тепла, который испытывает колебания с амплитудой, превосходящей 4 К/сут, в обозначенной сплошной линией области. Разрез вдоль экватора из работы [336, рис. 9]. Изолинии проведены через 2 м/с. Возникающие волны относятся преимущественно к типу смешанных планетарно-гравитационных. Средний ветер меняется с высотой так, что максимальная скорость 8 м/с в восточном направлении отмечается на высоте 21 км, на высоте 25 км она равна нулю, а выше этого уровня скорость, направлена на восток.

Одна из существенных особенностей ветроэнергетики — необходимость тем или иным способом компенсировать нестабильность ветра. В области долгосрочного прогноза ветровой обстановки все складывается более или менее удачно (см., например, рис. 1.9). Основную же трудность представляет краткосрочное прогнозирование ветра, скорость которого описывается всегда случайной функцией времени. Из-за этого ветер не может быть единственным источником энергии. В случае работы ВЭУ в единой энергосистеме колебания мощности компенсируются за счет других источников (ВЭС + ГЭС ВЭС + ТЭС и др.). В случае автономных установок их приходится объединять либо с другими преобразователями возобновляемых ресурсов (ВЭУ + волновой преобразователь, например), либо с традиционным источником на жидком топливе. Другой вариант —установка аккумулятора энергии, заряжающегося за счет избытка вырабатываемой мощности, Это обстоятельство — общая трудность в эксплуатации автономных ВЭУ в морских и сухопутных условиях вдали от стабильных, не зависящих от природных условий источников энергии. [c.102]

В данном случае ветер обтекает гребни морских волн, которые должны формально играть ту же роль, какую в старых соотношениях играет цилиндр некоторого диаметра/). Как известно, частота N акустических колебаний, возникающая при движении воздушного потока со скоростью V относительно цилиндра диаметром О, связана с числом Рейнольдса Ке = (V — кинетическая вязкость воздуха) [c.806]

Первая попытка учета дополнительных сил, проделанная В. В. Шулейкиным и Л. А. Корневой [47], показала, что при не слишком сильной ионизации,— а она именно такова в слое Е — происходит своеобразная борьба между силой Кориолиса и силой магнито-гидродинамической последняя вычитается из кориолисовой силы как направленная точно в противоположную сторону. Разность между этими двумя силами зависит от концентрации ионов в слое Е, непрерывно колеблющейся во времени. Тем самым порождаются резкие колебания направлений скоростей ветра в слое Е и абсолютного значениях этих скоростей относительно тех параметров, какие характеризовали бы чисто геострофический ветер при том же значении градиента давления на высотах. В работе [47] диаграмма вычисленных скоростей сопоставлена с диаграммой, полученной на иностранной ионосферной станции. Разброс векторов и их расположение относительно вектора, изображающего градиент давления, практически одинаковы как в натуре, так и в первой теоретической схеме. [c.1029]

Наиболее полно исследовано и описано в литературе течение у побережья штата..Орегон. На рис. 10.26, а показаны поля плотности в этом районе на разрезе по 44°33 с.ш. для двух экстремальных зим. Распределения плотности в течение других зим являются промежуточными. На рис. 10.26,6 для того же разреза показаны два экстремальных летних распределения. Различия между зимними и летними распределениями значительно больше, чем между экстремальными распределениями в одном сезоне. Зимой легкая вода (сг/ < 25) обнаруживается только в прибрежной зоне не далее 70 км от берега. Летом во время апвеллинга вода такой плотности находится далеко от берега, а непосредственно у берега расположена относительно более плотная вода (o iЛi26,5). Соответствующие течения в верхнем стометровом слое воды на 44°45 с.ш. для одного отдельно взятого года показаны на рис. 10.26,6. Зимой течения направлены на юг, причем скорости у поверхности превосходят скорости на глубинах. Сезонные колебания скорости имеют амплитуду около 20 см/с, соответствующую горизонтальным смещениям изолиний плотности порядка 1000 км. Таким образом, в конце лета в прибрежном течении могут встречаться воды с параллели 55° с.ш., а в конце зимы — воды с широты 35°. Поэтому очевидно, что контраст между свойствами водных масс в различных сезонах довольно велик [367]. Прибрежный экмановский перенос, который, по-видимому, является основным источником сезонных колебаний, показан на рис. 10.26 в врще функции широты и времени года. Отметим, что на широте 45 осредненное течение направлено к югу, в то время как ветер в этом месте дует на север. Однако несколькими градусами южнее средний ветер все же приобретает направление на юг. [c.134]

Рис. 9.2. (а) Последовательная векторная диаграмма движения частицы в перемешанном слое океана при западном ветре (обозначенном стрелкой в верхней части рисунка), который мгновенно включается при / = 0. Считается, что частица движется со средней скоростью слоя. Отметки нанесены через временные интервалы, равные четверти инерционного периода. Движение состоит из суммы постоянного смещения со скоростью, направленной перпендикулярно ветру (на рисунке показано смещение к югу, соответствующее условиям северного полушария), и антициклонически вращающегося инерционного колебания. Результирующая траектория — циклоида, показанная на рисунке, (б) Изменение экмановского переноса со временем показано маленьким кругом с центром в точке А. Точка А характеризует стационарный экмановский перенос, соответствующий западному ветру, действующему при / > 0. Инерционные колебания около этой величины представлены кругом с центром Л, причем этот круг должен проходить через начало координат в точке О, чтобы удовлетворить начальным условиям, в) Последовательная векторная диаграмма при последовавшем позднее изменении ветра на северо-западный и его возрастании по величине в два раза. Сплошной линией показан результат, когда изменение наступило через Б/4 инерционного периода относительно момента / = 0. Стрелка (нарисованная сплошной линией) показывает новое напряжение ветра в момент его изменения. Штриховая линия демонстрирует, что произойдет, если изменение ветра совершится через 3/4 периода после момента t = 0. Объяснение этого результата вытекает из построений, показанных на рис. 9.2, б. При изменении ветра решение будет по-прежнему состоять из суммы стационарной части (в данном случае она представлена точкой В), направленной перпендикулярно ветру, и антициклонически вращающегося инерционного колебания. Последнее представлено на рисунке окружностью с центром в точке В, которая проходит через точку, соответствующую движению, происходившему в момент изменения ветра. Для того случая, когда ветер изменяется при // = = Зя/2, она совпадает с Б, и окружность имеет нулевой радиус. Соответственно, инерционные колебания подавляются. Если ветер меняется при ft = 5я/2, то точка, характеризующая движение, находится далеко от В, так что радиус возникшей окружности получится вдвое больше предыдущего. Соответственно, амплитуда колебаний должна возрасти вдвое. [c.13]

Таким образом, вертикальная экмановская скорость подкачки может быть приближенно выражена как произведение (р/) на вихрь ветра (если ветер стационарен или меняется медленно по сравнению с масштабом времени инерционных колебаний f ). И в атмосфере, и в океане она имеет один и тот же знак. Если, например (см. рис. 9.4), в атмосфере над океаном имеется циклон, то экмановский перенос в пограничном слое атмосферы будет направлен в сторону низкого давления в центре циклона, [c.18]

Рис. 9.5. (а) Скорости, осредненные за часовые промежутки времени, на 13—14 день эксперимента Вангара (27—28 июля 1967 г.). Ночные значения осреднены по слоям О—200 м (+) и 200—800 м ( ). Дневные значения осреднены по слою О—800 м (О). Числа у точек обозначают восточное поясное время. (Из [785, рис. 6].) (б) Соответствующие модельные результаты. По модельным расчетам верхний слой совершил половину инерционного колебания, представленного полуокружностью с центром в точке геострофического ветра и = %, V = Вектор ветра вращается антициклонически (наблюдения проводились в южном полушарии) со скоростями, которые в течение ночи примерно на 60 % превосходили в данной модели скорость геострофического ветра. (В действительности ночное струйное течение было даже более сильным.) Предполагалось, что с восходом Солнца импульсы обоих слоев перемешиваются и ветер начинает ощущать влияние трения. С заходом Солнца верхний слой перестает ощущать это влияние и возникает новое инерционное колебание (Из [785 рис. 7].) [c.26]

Рис. 10.24. Результаты расчета взаимного спектра колебаний уровня моря в районе Эванс-Хэд (побережье Австралии, 29° ю. ш.) и решения Ап уравнения (10.12.25), где АГд — параллельное берегу напряжение ветра, значение Ъп постоянно, X — расстояние по берегу в направлении полюса и Гл — скорость затухания. Измерения ветра проводились на участке берега вплоть до о. Габо (около 38°ю. ш.), откуда и начиналось интегрирование. Период наблюдений составлял 790 сут, а графики построены для показанных на рисунке значений V = Сп. Кривые Л и С соответствуют нулевой скорости затухания, а кривая В — случаю с сильным затуханием, когда большую роль играет ветер только в узкой окрестности выбранной точки. (Из [290].)

Справочник химика 21

Химия и химическая технология