応用機械工学ジャーナル

概要

ブシネスク近似における2次元流体力学方程式の解のニュートン流体と非ニュートン流体のレオロジー事例の比較：炭化水素を輸送する湧昇対流のメカニズム

アンドレイ・L・ハリトーノフとセルゲイ・V・ガブリロフ

無限プラントル数流体に対して、上にあるスキタイ岩石圏プレートの底面と、スキタイプレートの下に速度 V で角度 β で沈み込む黒海マイクロプレートの上面との間のマントルウェッジの熱力学モデルが、ブシネスク近似における無次元 2D 流体力学方程式の解として得られる。ニュートンおよび非ニュートンレオロジーの両方のケースについて、クリミア半島の下に沈み込む黒海マイクロプレート上のマントルウェッジにおける 2D 熱粘性散逸駆動対流メカニズムが数値的にモデル化される。410 km および 660 km の相転移の影響が考慮される。ニュートンレオロジーの場合、熱を地球の表面に輸送する湧昇対流は、2D 熱流束異常で観測されるよりも海溝からはるかに離れた場所に位置する。非ニュートン流体力学の場合、地球の表面に熱を輸送する湧昇対流は、海溝から観測された2D熱流束異常の2倍の距離に位置し、対流渦の速度は年間約10 mを超えます。