В книге с помощью численного эксперимента рассматривается проблема развития турбулентности и конвекции. На основе полученных результатов предлагается физическая модель развития турбулентности. Обсуждаются численные алгоритмы и разностные схемы, позволяющие проводить численный эксперимент в гидродинамике. Приводятся оригинальные алгоритмы, наиболее подходящие для расчетов развития процессов турбулентности и конвекции в различных условиях, даже на астрофизических объектах. Приведены результаты численного моделирования некоторых важных явлений, имеющих как фундаментальное, так и прикладное значение. Для специалистов соответствующих областей науки и техники, преподавателей, студентов.

Предложен метод акустического зондирования внешнего масштаба динамической турбулентности. При интерпретации данных зондирования использовался разработанный авторами адаптивный алгоритм. Работоспособность предложенного метода подтверждается сравнением полученных результатов с имеющимися в литературе данными.

Обзор содержит наиболее значимые результаты работ российских ученых в области динамической метеорологии, выполненных в 2011-2014 гг. Он является частью Национального отчета России по метеорологии и атмосферным наукам, подготовленного для Международной ассоциации по метеорологии и атмосферным наукам (IAMAS). Отчет был рассмотрен и одобрена на XXVI Генеральной ассамблее Международного союза геодезии и геофизики (IUGG). К обзору прилагается список основных публикаций российских ученых по динамической метеорологии за 2011-2014 гг.

Книга является сборником избранных трудов Международной конференции "ТУРБУЛЕНТНОСТЬ, ДИНАМИКА АТМОСФЕРЫ И КЛИМАТА", посвященной памяти академика А. М. Обухова (1918-1989). Конференция была посвящена одному из самых актуальных направлений в науках о Земле, а именно - исследованиям в области физики атмосферы, климата и окружающей среды, и проходила в г. Москве с 13-го по 16-ое мая 2013 г. Организаторами конференции выступили Институт физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН, Отделение наук о Земле РАН, HAAB/ В соответствии с программой Конференции книга делится на 6 секций: "Турбулентность", "Геофизическая гидродинамика", "динамика атмосферы и климатической системы", "Физика и состав атмосферы", "Взаимодействие атмосферы и океана", "Распространение волн", Статьи, написанные на основе пленарных докладов, сделанных ведущими российскими учеными, в их числе прямыми учениками А. М. Обухова, как правило, открывают каждую секцию книги. Книга дает прекрасное представление о современном состоянии науки об атмосфере и тенденциях ее развития. Она будет полезна широкому кругу читателей: специалистам, работающим в данной области знания, аспирантам и студентам, изучающим науки о Земле.

В книге рассмотрены проблемы динамики атмосферы, океана и течений в каналах, которые ранее не поддавались исследованию, поскольку не учитывали инерцию мезовихрей турбулентных потоков. Мезомасштабная теория восполнила пробел благодаря пространственному осреднению, известному из приемов составления конечноразностных компьютерных программ. Показано, что требования однородности турбулентности отнюдь не запрещают ассиметрию тензора турбулентных напряжений, если нетривиален собственный угловой момент мезовихрей.

Изложено содержание курса лекций по динамической метеорологии, читаемых автором ежегодно начиная с 2009 г. для аспирантов Гидрометцентра России. Рассмотрены основные положения динамики атмосферы и способы её описания в теоретических и численных моделях. Представлены постановки основных линейных задач об устойчивости атмосферы и важнейшие свойства решений этих задач. Охарактеризованы свойства волновых движений и вихреобразования, описываемых решениями этих задач, и качественные эффекты нелинейного развития неустойчивых возмущений. Теория атмосферного фронтогенеза, модели фронтов и практические их приложения рассмотрены в некоторых деталях. Вкратце обсуждены особенности задач постпроцессинга модельных полей, исследования атмосферных процессов с помощью диагностических расчетов по реальным и модельным данным, верификации численных прогнозов. Предназначена для аспирантов и студентов старших курсов метеорологических специальностей и научных работников.

В сборнике представлены расчеты профессорско-преподавательского состава вузов Поволжья, посвященные теории и практике массообменных процессов, методик их расчета, аппаратурному оформлению и исследованию гидродинамики потоков в массообменных аппаратах. Приведены результаты математического моделирования массообменных процессов и химических реакторов. Сборники рассчитаны на научных работников вузов и НИИ, инженерно-технических работников, а также аспирантов и студентов старших курсов химико-технологических специальностей.

В настоящей книге приводятся теоретические и практические аспекты численности моделирования турбулентных течений; проведен краткий обзор существующих экспериментальных методов, а также рассмотрены некоторые аналитические методы. Подробно, с примерами изложены преимущества и недостатки тех или иных моделий турбулентности, горения, двухфазных течений и др..

Прогресс в создании мощных лазеров и перспективы их широкого использования в геофизике, метеорологии и атмосферной оптике потребовали исследований распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере и теплового самовзаимодействия мощных лазерных пучков. Именно этой важной в научном и практическом отношениях проблеме посвящена предлагаемая книга, написанная американскими и советскими авторами.Для специалистов по распространению электромагнитного излучения в атмосфере, атмосферной оптике, геофизиков, метеорологов, а также разработчиков лазерных систем.

Систематизирован большой опыт работы в области математического моделирования высокотемпературных процессов теплофизики и теплоэнергетики для случаев нагрева металлургических слитков. Для студентов вузов, обучающихся по специальности "Промышленная теплоэнергетика", специалистов КБ, НИИ.

В книге систематизированы результаты теоретического анализа и практические данные о кинетике хемосорбционных процессов. Обобщен опыт проектирования и эксплуатация сорбционной аппаратуры, применяемой в азотной промышленности. Даны рекомендации по выбору и расчету оптимальных конструкций контактных устройств тарельчатого и насадочного типа для хемосорбционных процессов. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников химической и смежных отраслей. Может быть полезена преподавателям, студентам и аспирантам химико-технологических вузов.

В монографии изложены основы и концепция теории гидродинамической устойчивости, приведено состояние дел в теоретических и экспериментальных исследованиях ламинарно-турбулентного перехода в открытых гидродинамических системах. Рассмотрен широкий круг относящихся к этой теме вопросов, включая подходы к изучению переходных явлений, получившие развитие в последние годы. Обсуждаются ставшие традиционными относительно независимые аспекты проблемы перехода к турбулентности. В их числе – генерация возмущений ламинарного течения (т. н. проблема восприимчивости), их поведение в начальной фазе турбулизации потока, которое во многих случаях описывается в приближении малой амплитуды возмущений, и нелинейные свойства возмущенного течения на завершающей стадии ламинарно-турбулентного перехода. Рассмотрено влияние различных факторов на переходные процессы; представлены существующие методы предсказания положения перехода к турбулентному состоянию и управления данным явлением с использованием активных и пассивных способов воздействия на характеристики течений.??Книга предназначена для специалистов в механике жидкости и газа, аспирантов и студентов, у которых вызывают интерес явления гидродинамической неустойчивости.??.

Книга посвящена исследованию генерации, динамики нелинейных локализованных вихревых структур, образования вихревой турбулентности и связанны с ними коллективных процессов переноса в диспергирующих и диссипативны средах. Предложен единый подход к изучению динамики разнообразных волновых структур в замагниченной плазме и геофизических течениях. Теоретически результаты сопоставляются с лабораторными экспериментами и геофизическим наблюдениями. Монография рассчитана на научных работников, а также аспирантов и студентов старших курсов, интересующихся новейшими проблемами физики плазмы геофизики, динамики атмосферы и океана, астрофизики и математической физики.

Дано представление как о регулярных явлениях (нелинейные волны в слабодиспергирующих средах, нелинейное затухание Ландау, эхо в плазме, взаимодействие волн и т. п.), так и о турбулентности плазмы, т. е. о нерегулярных колебаниях с возбуждением очень многих степеней свободы. Рассмотрение проведено, по возможности, в доступной форме с привлечение примеров из других областей физики. Новое издание дополнено изложением результатов последних лет.Для физиков - экспериментаторов и теоретиков, а также аспирантов и студентов, интересующихся физикой плазмы.

Приведено краткое описание одномерной динамической модели развития сдвиговой пластической деформации в поверхностном слое материала при трении скольжения с обоснованием снижения размерности рассматриваемой задачи от 3D до 1D. Представлены некоторые результаты моделирования, иллюстрирующие особенности режима пластического деформирования под действием двух конкурирующих процессов - деформационного упрочнения и термического разупрочнения за счет фрикционного нагрева. Также приведены экспериментальные данные, на основании которых сделан вывод о возможности течения поверхностного слоя подобно вязкой жидкости. Для оценки возможности турбулизации такого слоя по числу Рейнольдса использованы результаты моделирования.

Книга посвящена проблемам использования адаптивной оптики для астрономических приложений. В основе лежат оригинальные работы авторов по исследованию адаптивной фазовой коррекции турбулентных искажений оптических изображений, формируемых астрономическими телескопами при использовании искусственного опорного источника - лазерной опорной звезды. Для научных сотрудников, специализирующихся в области атмосферной адаптивной оптики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассмотрен относительный вклад вязкостии качества растворителя в величину эффекта Томса. Изучено поведение системы с ВКТС вблизи точки фазового разделения. Высказывается предположение об определяющей роли динамического структурообразования в явлении снижения гидродинамического сопротивления жидкостей полимерными добавками.

Монография содержит оригинальные результаты фундаментальных исследований по комплексной проблеме «Распространение оптических волн в атмосфере». Рассмотрены основные принципы дистанционных методов измерения скорости в газовых потоках. Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации методов оценки турбулентных характеристик из измерений скорости ветра с помощью 2- и 10,6-мкм лидаров. Изложены актуальные вопросы теории видения. Приведены результаты исследований коррекции искажений оптического излучения за счет турбулентной атмосферы. Описаны наиболее характерные ситуации в атмосфере, когда необходимо учитывать нелинейно-оптические эффекты при распространении лазерного излучения. Представлены результаты расчетов распространения мощного лазерного излучения на протяженной трассе в стратосфере в условиях проявления эффекта вынужденного комбинационного рассеяния. Излагаются результаты многолетних экспериментальных исследований свойств атмосферной турбулентности в анизотропном пограничном слое. Обсуждается применение лидаров белого света для зондирования атмосферы. Книга предназначена для специалистов, работающих в области оптики и физики атмосферы, будет полезна аспирантам и студентам вузов.