Модель стационарного неизотермического течения магмы в канале вулкана с учетом скольжения на границе
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2012.5.3.42Ключевые слова:
магма, экструзивное извержение, осесимметричная модель, неньютоновская вязкость, пристенное скольжение, метод конечных элементовАннотация
Предложена модель неизотермического течения магмы в круглом цилиндрическом канале вулкана. Принято, что вязкость магмы зависит от температуры, скорости деформации и концентрации растворенного газа, которая в свою очередь зависит от давления. Предусмотрена возможность скольжения магмы по стенкам канала в соответствии с экспериментально определяемым законом. На базе метода конечных элементов разработаны алгоритм и вычислительная программа расчета стационарного неизотермического течения нелинейно вязкой несжимаемой магмы в канале. Показано, что учет вязкой диссипации и проскальзывания магмы существенно увеличивает ее расход при фиксированном давлении в очаге извержения.
Скачивания
Библиографические ссылки
Бармин А.А., Мельник О.Э. Гидродинамика вулканических извержений // Успехи механики. - 2002. - Т. 1, № 1. - С. 32-60.
Melnik O., Stefen R., Sparks R., Costa A., Barmin A.A. Volcanic eruptions: cyclicity during lava dome growth // Encyclopedia of Complexity and Systems Science. - 2009. - Part 22. - P. 9763-9784. DOI
Barmin A.A., Vedeneeva E.A., Mel’nik O.E. Effect of viscous dissipation on nonisothermal high-viscosity magma flow in a volcanic conduit // Fluid Dyn. - 2004. - V. 39, N. 6. - P. 863-873. DOI
Melnik O., Sparks R.S.J. Controls on conduit magma flow dynamics during lava dome building eruptions // J. Geophys. Res. - 2005. - V. 110. - b02209. DOI
Gonnermann H.M., Manga M. The fluid mechanics inside a volcano // Annu. Rev. Fluid Mech. - 2007. - V. 39. - P. 321-356. DOI
Caricchi L., Burlini L., Ulmer P., Gerya T., Vassalli M., Papale P. Non-Newtonian rheology of crystal-bearing magmas and implications for magma ascent dynamics // Earth Planet. Sc. Lett. - 2007. - V 264, N. 3-4. - P. 402-419. DOI
Pal R. Steady laminar flow of non-Newtonian bubbly suspensions in pipes // J. Non-Newton. Fluid. -2007. - V. 147, N. 1-2. - P. 129-137. DOI
Pal R. Rheological constitutive equation for bubbly suspensions // Ind. Eng. Chem. Res. - 2004. - V. 43. - P. 5372-5379. DOI
Neuberg J.W., Tuffen H., Collier L., Green D., Powell T., Dingwell D. The trigger mechanism of low-frequency earthquakes on Montserrat // J. Volcanol. Geoth. Res. - 2006. - V. 153, N. 1-2. - P. 37-50. DOI
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2012 Вычислительная механика сплошных сред
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
