热通量测量和海冰的斯坦顿数
第一个直接测量的热通量IOBL在1984年MIZEX项目边际冰带使用仪器的格陵兰海集群结合快速响应温度计和小型机械目前米能够测量惯性子范围的湍流谱(McPhee et al . 1987年)。的总结MIZEX热流测量(图6.4)说明一般沿着坐标轴代表增加混合层有增加的趋势温度升高零上,并增加摩擦速度。注意,有一个区别70和混合层冻结温度,特遣部队(重度),因为如果有融化的界面,S0将不同于远场(混合层)盐度。因此我们要区别对待啊和散装斯坦顿数的定义
在= Tw - Tf (Sw)。如果我们确定了Tw混合(或混合)层温度,很容易测量,而圣不是。
热通量测量了在几个冰站MIZEX后实验。我们发现在许多场合,太阳辐射穿透到水柱可以影响当地的测量,而谨慎
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- 图6.4总结直接测量热流密度和摩擦速度平均在箱子里所有的数据从Mcphee MIZEX 84 (1992。美国地球物理联盟许可)
x 10”
V二世
到4
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ANZ94 |
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一个 |
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CRX89 |
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MZX84 |
图6.5的Stt体积传热系数值与平均值表面摩擦对五个不同雷诺数Ret冰漂流项目,MIZEX 1984(格陵兰海冰边缘地带,夏季),CEAREX 1988(北冰洋东部下降),CEAREX 1989(弗拉姆海峡,冬末以北),ANZFLUX 1994(威德尔海,冬天),示巴(1997 - 1998)。点划曲线预测根据Yaglom就(1974)在水力粗糙的表面传热传质理论在解释测量是必需的。不过我们可以检查不同的电台和冰下佐薇值明显不同。来自几个不同实验的平均图6.5所示。五站平均显示,迄今为止最完整的数据集是示巴(McPhee 2002;McPhee et al . 2003),平均价值:圣* = 0.0057±0.0004。所有5个站的平均虚线表示的是0.0056。从图6.5一个明显的推论是,圣*显示没有明显的雷诺数的依赖,当后者定义的摩擦速度和粗糙度长度,在实验室结果明显的矛盾。或许值得注意的是,在层流(Blasius)解决方案导致(6.7),斯坦顿和雷诺数是基于“远场”的速度,不是u V * 0或其他湍流尺度速度(Incropera和德威特1985)。不管,似乎与我们的散装斯坦顿数的定义(6.10)u * 0和而言,它仍然是相对稳定在一个范围广泛的条件。 This provides a critical constraint on values for the exchange coefficients ah and as. Ignoring Reynolds number dependence, a^^s) x (v/Vt(s))-n and R = ah/as « (vt/vs)n.
寒冷的海水,代表分子扩散系数的值Vt = 1.39 x 10 ~ 7平方米s ^ 1和VS s ^ 1 = 6.8 x 10 ~ 10平方米(Notzetal。2003)。实验室结果的欧文斯汤森(1963)和Yaglom就(1974),0.8 n范围从2/3,这意味着35 < R < 70。
继续阅读:双扩散和虚假的底部
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