Диплом Генерация сдвиговых волн и нагревание фантомов биоткани интенсивным фокусированным ультразвуком (диссертация). Учебная работа № 187052

Учебная работа № 187052. Диплом Генерация сдвиговых волн и нагревание фантомов биоткани интенсивным фокусированным ультразвуком (диссертация)

Выдержка из похожей работы

…….

Генерация геомагнитного поля

…..напряженности геомагнитного поля в недрах Земли должен действовать
механизм постоянной генерации поля. Преобладание дипольного поля и его осевой
характер, а также западный дрейф с исключительно большой для геологических
процессов скоростью (0,2°, или 20 км/год) свидетельствуют о связи геомагнитного
поля с вращением Земли. Данные Рикитаки о периодах и величине вековых вариаций,
а также расчетные глубины источников дипольной и недипольной составляющих
указывают на то, что механизм генерации располагается во внешнем «жидком» ядре.
Как было показано выше, отсутствие жесткой связи между твердым субъядром и
нижней мантией при вращении должно приводить к «проворачиванию» твердой
оболочки относительно субъядра. Это в свою очередь должно найти отражение в
изменении продолжительности суток. Непосредственные измерения подтвердили такое
изменение в длительности суток, которое имеет порядок 1 мкс за 10 лет. Прямая
зависимость напряженности поля от скорости вращения Земли – доказательство
взаимосвязанности этих явлений. Следовательно, внешние оболочки в настоящее
время вращаются медленнее внутреннего ядра, скорость которого оценивается в 10
– 4 м/с. Отмеченная флуктуация годовой скорости вращения не связана с приливным
трением, прогрессивно увеличивающим длительность суток на 2 с в течение каждых
105 лет (Мельхиор, 1975), а накладывается обертонами на этот общий процесс.
Следствием физико-химических преобразований
протопланетного вещества в первой реакционной зоне является фракционное
разделение продуктов реакции (подъем примесного легкого кремния и дегазация
гелия и водорода с опусканием тяжелого FеNiS) с образованием
термогравитационной конвекции, усиленной кориолисовыми силами (2wu) вращения
Земли. В результате возникает вязкое течение жидкости между двумя сферами,
вращающимися вокруг общей оси. Предполагается, что вследствие малой вязкости
«жидкость» внешнего ядра несжимаема, а оболочка вращается с меньшей угловой
скоростью по отношению к твердому субъядру.
Характер течения вязкой жидкости между границами
увлекающих ее сфер будет зависеть от толщины слоя R – R0 = DR, плотности жидкости r, коэффициента кинематической
вязкости n и средней линейной скорости потока u, что определяется безразмерной комбинацией Rе, называемой числом
Рейнольдса:
,     
(VI.1)
где кинематическая вязкость жидкости определяется
выражением n=h/r, а линейная
скорость – u = wk. Из гидродинамики известно, что при Rе<2500 образуется ламинарный поток, а при Rе > 2500 – турбулентный. При
определенных условиях ламинарное течение может образоваться и при более высоких
значениях Rе, однако структура такого потока не будет устойчивой.
Для жидкого ядра получены следующие приблизительные
оценки параметров (Мельхиор, 1975): n = 106 см2/c, R =
3,47×108 см, w = = 7×10‑5 рад/с, R0 = 1,210×108 см, u = 10-1 см/с, r = 10 г/см3. Подставив эти значения в формулу (VI.1), получим Rе =
22,16, т. е. течение в жидком ядре устойчиво ламинарное, если только v не имеет
величину значительно меньшую, чем 106 см2/c. Физически ламинарность течения
жидкости внешнего ядра обусловлена прежде всего малой угловой скоростью
проворачивания внешней сферы относительно внутреннего ядра и большой вязкостью
жидкости. Эта скорость соизмерима со скоростью западного дрейфа недипольной
составляющей геомагнитного поля. Однако чисто ламинарное движение жидкости
приводит к осесимметричному распределению скоростей с формой движения в виде
цилиндрических вихрей, оси которых параллельны оси вращения Земли (рис. 32).
Уравнение такого движения имеет вид (Мельхиор,…