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Boussinesq Angleichung

Eine Reihe von Filtern Approximationen von Boussinesq entwickelt.

In seinen versuchen zu erklären, dass die Bewegung des Lichtes in den Äther Boussinesq (1903) eine breite Perspektive der Mechanik und Thermodynamik geöffnet. Mit der Theorie der Wärme-Konvektion in Flüssigkeiten und der Vermehrung der Hitze verformen oder vibrierende Feststoffe, dass er zeigte, dass die Schwankungen der Dichte von untergeordneter Bedeutung in der Massenerhaltungssatz sind. Die Bewegung einer Flüssigkeit von Hitze Ergebnisse meist in einem Überschuss von Auftrieb und ist nicht durch interne Wellen von Dichtevariationen aufgeregt. Mit anderen Worten, die Kontinuität Gleichung herabgesetzt werden, um das Verschwinden der Divergenz des Feldes Geschwindigkeit und Variationen der Dichte können vernachlässigt werden, in den trägen Beschleunigungen aber nicht in den Begriff Auftrieb. Zwar vor ihm verwendet, Boussinesq theoretische Ansatz etabliert kardinale Vereinfachung für eine spezielle Klasse von Flüssigkeiten, die grundlegend unterscheiden sich von Gasen und akustische Effekte beseitigen kann.

sie in einem auf fast allen ozeanischen Bewegungen außer Schallwellen angewendet Gleichung ergeben. Vier Angleichung Schritte sind:

  • Subtrahieren einer bewegungslosen hydrostatisch ausgeglichen verweisen Zustand aus den Bewegungsgleichungen;
  • machen die Anelastic Angleichung;
  • davon aus, dass die vertikale Skala der Bewegung ist klein im Vergleich zu den Maßstab Tiefe (oder Höhe); und
  • zu ignorieren, die träge aber nicht die Schwimmfähigkeit Auswirkungen der Variationen in die mittlere Dichte.
Den Begriff Boussinesq Angleichung wird nicht immer verwendet identisch mit der oben genannten Serie der Angleichung Schritte, z. B. kann oder sind nicht die Annahme des Incompressibility. Behebt das Problem für das Annahmen korrekt die Boussinesq-Approximation darstellen,

Mahrt (1986):

die Ableitung der Bedingungen für die Gültigkeit der Boussinesq-Approximation ist nicht so einfach, wie viele annehmen würde. In der Literatur eine Vielzahl von Betriebsbedingungen haben angenommen, die davon überzeugt, Anwendung der Boussinesq-Approximation zu erlauben. Die Boussinesq Angleichung in zwei Teile aufgeteilt werden kann. Die erste Gruppe von Annahmen ermöglicht Einsatz der inkompressiblen Masse Kontinuität und Linearisierung idealen Gas-Gesetz, als die flachen Bewegung Näherungswerte bezeichnet werden. Zusätzliche Einschränkungen ermöglichen Vernachlässigung des Einflusses Druck auf Auftrieb. Diese restriktivere Unterklasse von seichten Bewegungen ist gleichbedeutend mit der vollständigen Boussinesq Annäherungen, auch bezeichnet als die flache Konvektion Näherungswerte.

Die verschiedenen Ableitungen der flachen Bewegung Näherungen teilen die folgenden Bedingungen:

  • die Störungen von Variablen des Staates müssen klein sein im Vergleich zum Grundzustand gemittelte Werte;
  • die Bewegung muss flach im Vergleich zu den Skala-Tiefe von den grundlegenden Ablauf; und
  • Beschränkungen auf der Zeitskala sind erforderlich.
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