|
|
Vliv hloubkové závislosti fyzikálních vlastností zemského pláště na charakter termální konvekce
Šustková, Hana ; Matyska, Ctirad (vedoucí práce) ; Čížková, Hana (oponent)
Název práce: Vliv hloubkové závislosti fyzikálních vlastností zemského pláště na charakter termální konvekce Autor: Hana Šustková Katedra: Katedra geofyziky Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Ctirad Matyska, DrSc. Abstrakt: Diplomová práce se týká studia konvekce kartézských modelů ve dvou a třech dimenzích. Konkrétně se věnuje systematickému sledování kritických Rayleighových čísel v závislosti na geometrii, modelu viskozity či funkčních závislostech dalších parametrů. V modelech se uvažuje vrstevnatá viskozita a konstantní, nebo teplotně a s hloubkou závislé parametry teplotní roztažnosti a tepelné vodivosti. Systém byl popsán bezrozměrnou klasickou Boussinesqovou aproximací. Část práce je věnována aplikaci maticové metody pro řešení příslušné Stokesovy úlohy a současnému použití Eulerovy metody pro řešení termální rovnice. Samotné výpočty pak byly prováděny v prostředí komerčního software Comsol, a tedy pomocí konečných prvků. Bylo ukázáno, že dominantní vliv na kritická Rayleighova čísla má model viskozity (s rostoucí viskozitou narůstají i kritická Rayleighova čísla), dále velmi zásadní vliv má také geometrie (větší rozměr a dimenze geometrie snižuje kritická Rayleighova čísla). Přítomnost funkčních závislostí teplotní roztažnosti a tepelné vodivosti vede také ke snížení kritických Rayleighových...
|
|
|
Vliv hloubkové závislosti fyzikálních vlastností zemského pláště na charakter termální konvekce
Šustková, Hana ; Matyska, Ctirad (vedoucí práce) ; Čížková, Hana (oponent)
Cíl práce je stanoven na systematický průzkum základních režimů termální konvekce (počátek konvekce, stacionární řešení, periodická řešení, chaotické stavy) v materiálu, jehož vlastnosti se mění s hloubkou obdobně jako materiál zemského pláště; geometrie úlohy byla kartézská. Stokesova úloha byla důsledně formulována ve spektrální oblasti nejen v horizontálním, ale i ve vertikálním směru pro model sestávající z vrstev s konstantní viskozitou, ale s obecným průběhem rychlosti a teploty v jednotlivých vrstvách; úloha byla řešena maticově pro každý vlnový vektor. Termální rovnice byla řešena v prostorové oblasti a přechod rychlosti a teploty mezi spektrální a prostorovou oblastí byl prováděn pomocí rychlé Fourierovy transformace. Tento postup umožňuje přímočarou paralelizaci výpočtů, čímž se otevřela možnost nejen pro dvourozměrné, ale i třírozměrné modelování i v chaotických režimech. Na základě numerických obtíží představené metody byly nadále základní režimy termální konvekce zkoumány pomocí standartního modelu v konečných elementech, sestavených v softwaru Comsol. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.