Известная упрощённая модель турбулентной конвекции от локальных источников плавучести и/или количества движения (импульса), действующих в течение короткого времени, развита и обобщена в ряде направлений. Рассматриваются особенности динамики конвекции от источников конечных размеров. Исследуется влияние на конвекцию фонового течения с вертикальным сдвигом и наличия в конвективных элементах источников плавучести и/или количества движения. Помимо термиков сфероидальной формы, рассматривается случай источников, вытянутых по вертикали. Полученные аналитические решения содержат обширную информацию: зависимости динамики конвективных термиков от размеров источников, стратификации среды, сдвига скорости фонового течения, интенсивности тепловыделения и источника импульса, а также начальных условий. Проанализирован ряд конкретных примеров. Решения описывают, в частности, нелинейное взаимодействие разных составляющих скорости перемещения термика, поскольку каждая из них влияет на вовлечение окружающей среды и, следовательно, на размеры термика и его подвижность.

На английском языке
Some problems of nonlinear dynamics of turbulent thermals
Ingel L.Kh.

A well-known simplified model of turbulent convection from local sources of buoyancy and/or the amount of motion (momentum) acting for a short time has been developed and generalized in a number of directions. The features of the dynamics of convection from finite-size sources are considered. The influence of the background flow with a vertical shift and the presence of sources of buoyancy and/or momentum in the convective elements on convection is studied. In addition to the spheroidal thermals, we consider the case of the vertically elongated sources. The obtained analytical solutions contain extensive information on the dependence of the dynamics of convective thermals on the source size, stratification of the medium, the shift of the background-flow velocity, the heat-release and the pulse-source intensity, as well as the initial conditions. A number of specific examples is analyzed. The solutions describe, in particular, the nonlinear interaction of various components of the thermal displacement velocity, since each of them affects the environmental involvement and, therefore, the thermal size and mobility.