Μελέτη της τρισδιάστατης αστάθειας Holmboe
| dc.contributor.author | Συμώνης, Χρήστος | el |
| dc.date.accessioned | 2025-01-22T08:23:57Z | |
| dc.date.available | 2025-01-22T08:23:57Z | |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/38692 | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Υδροδυναμικής αστάθεια | el |
| dc.subject | Τύρβη | el |
| dc.subject | Αστάθεια Holmboe | el |
| dc.subject | Αστάθεια στην ατμόσφαιρα | el |
| dc.title | Μελέτη της τρισδιάστατης αστάθειας Holmboe | el |
| dc.title | Study of three-dimensional Holmboe instability | en |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.abstract | Η δυναμική αστάθεια είναι μία από τις κύριες πηγές τύρβης και ανάδευσης στην ατμόσφαιρα. Στην εργασία μελετάται ένα από τα τρία είδη δυναμικής αστάθειας σε διαστρωματωμένα ρευστά, η αστάθεια Holmboe που είναι κυρί- αρχη σε περιπτώσεις ισχυρής διαστρωμάτωσης της ατμόσφαιρας. Αξιοποιώντας την προσέγγιση Boussinesq, μελετήθηκε η εξέλιξη διαταραχών μικρού πλάτους γύρω από μια κατάσταση με διατμητικό άνεμο στην περιοχή ανάμεσα σε δύο ατμοσφαιρικά στρώματα διαφορετικής πυκνότητας. Κάνοντας χρήση της Γενι- κευμένης Θεωρίας Ευστάθειας βρέθηκαν οι βέλτιστες διαταραχές, αυτές δηλαδή που οδηγούν στη μεγαλύτερη αύξηση του πλάτους τους σε πεπερασμένο χρόνο μεταφοράς από τον άνεμο. Βρέθηκε ότι έχουμε αύξηση της ενέργειας των διατα- ραχών για όλους τους αριθμούς Richardson με το μεγαλύτερο ρυθμό ανάπτυξης να παρατηρείται για ισχνή διαστρωμάτωση. Για μικρούς χρόνους μεταφοράς οι βέλτιστες διαταραχές έχουν μικρή κλίμακα και είναι τρισδιάστατες για μικρούς αριθμούς Richardson και διδιάστατες (στο επίπεδο της ροής) για μεγαλύτερη διαστρωμάτωση. Για μεγαλύτερους χρόνους μεταφοράς, βρέθηκαν τρεις διαφο- ρετικές περιοχές αριθμών Richardson (για μικρές τιμές της τάξης του 0.1 (H1), μεσαίες τιμές της τάξης της μονάδας (H2) και μεγάλες τιμές της τάξης του 10 (H3)) όπου οι διαταραχές έχουν υψηλό ρυθμό ανάπτυξης και είναι μεγάλης κλίμακας. Για την ισχνή διαστρωμάτωση οι βέλτιστες διαταραχές βρέθηκαν να είναι στο επίπεδο της ροής, ενώ για μεγάλους αριθμούς Richardson όπως επί- σης και για αριθμούς Richardson ανάμεσα στις τρεις περιοχές H1, H2 και H3 οι βέλτιστες διαταραχές βρέθηκαν να είναι τρισδιάστατες. Τέλος διερευνήθηκαν οι μηχανισμοί Orr και lift-up που είναι υπεύθυνοι για τη μεταβατική αύξηση του πλάτους των διαταραχών. Βρέθηκε ότι οι μηχανισμοί Orr και lift-up δρουν συνεργατικά, με τον πρώτο να επιδρά ενισχυτικά στα πρώτα στάδια της εξέ- λιξης ενώ ο δεύτερος δρα σε μετέπειτα στάδιο αναπληρώνοντας τη μειωμένη ενέργεια λόγω εξασθένησης από το μηχανισμό του Orr. | el |
| heal.abstract | Dynamic instability is one of the main factors in generating turbulence and agitation in the atmosphere. In this work, we study one of the three types of dynamic instability in stratified fluids, Holmboe instability, which is dominant in cases of strong stratification in the atmosphere. We examined the evolution of small-amplitude perturbations in a shear flow between two atmospheric layers of different densities by utilizing Boussinesq approximation. By making use of the Generalized Stability Theory we identified the optimal perturbations— those that lead to the largest increase in amplitude within a finite transport time. Our findings indicate an increase in perturbation energy for all Richardson numbers, with the highest growth rate observed for weak stratification. For short transport times the optimal perturbations are small-scale and are three- dimensional for small Richardson numbers and two-dimensional (in the flow plane) for higher stratification. For longer transport times, three different regions of Richardson numbers were found (for small values of the order of 0.1 (H1), medium values of the order of unity (H2), and large values of the order of 10(H3)) where the perturbations have high growth rate and large scale. Under weaker stratification, optimal perturbations are parallel to the flow plane but for higher Richardson numbers and Richardson numbers between the H1, H2 and H3 bands, optimal perturbations become three-dimensional. Lastly, the transient growth of perturbation magnitude is driven by the Orr and lift-up mechanisms. These two mechanisms act cooperatively, with the former taking effect in the early stages of evolution and the latter at later stages, making up for the lost energy due to the weakening of the Orr mechanism. | en |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Φυσικής | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.access | free | el |
| heal.advisorName | Μπάκας, Νικόλαος | el |
| heal.committeeMemberName | Μπάκας, Νικόλαος | el |
| heal.committeeMemberName | Χατζηαναστασίου, Νικόλαος | el |
| heal.committeeMemberName | Λώλης, Χρήστος | el |
| heal.dateAvailable | 2025-01-22T08:24:57Z | |
| heal.fullTextAvailability | true | |
| heal.language | el | el |
| heal.numberOfPages | 98 σ. | el |
| heal.publicationDate | 2024-12 | |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών | el |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
Αρχεία
Πρωτότυπος φάκελος/πακέτο
1 - 1 of 1
Φόρτωση...
- Ονομα:
- Μ.Ε. Συμώνης Χρήστος (2024).pdf
- Μέγεθος:
- 10.65 MB
- Μορφότυπο:
- Adobe Portable Document Format
- Περιγραφή:
Φάκελος/Πακέτο αδειών
1 - 1 of 1
Φόρτωση...
- Ονομα:
- license.txt
- Μέγεθος:
- 3.22 KB
- Μορφότυπο:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Περιγραφή: