Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Vergleich newtonscher und nichtnewtonscher rheologischer Fälle bei der Lösung zweidimensionaler hydrodynamischer Gleichungen in der Boussinesq-Näherung: Ein Mechanismus aufsteigender konvektiver Strömung zum Transport von Kohlenwasserstoffen

Andrey L Kharitonov und Sergei V Gavrilov

Für eine Flüssigkeit mit unendlicher Prandtl-Zahl als Lösung dimensionsloser zweidimensionaler hydrodynamischer Gleichungen in der Boussinesq-Näherung wird ein thermomechanisches Modell des Mantelkeils zwischen der Basis der darüber liegenden skythischen Lithosphärenplatte und der oberen Oberfläche der Mikroplatte des Schwarzen Meeres erstellt, die mit Geschwindigkeit V und Winkel β unter die skythische subduziert. Sowohl für die newtonsche als auch für die nicht-newtonsche Rheologie wird ein zweidimensionaler, durch thermische viskose Dissipation getriebener Konvektionsmechanismus im Mantelkeil über der Mikroplatte des Schwarzen Meeres, die unter die Halbinsel Krim subduziert, numerisch modelliert. Die Auswirkungen der Phasenübergänge bei 410 km und 660 km werden berücksichtigt. Im Fall der newtonschen Rheologie befindet sich der aufsteigende Konvektionsstrom, der Wärme zur Erdoberfläche transportiert, in viel größerer Entfernung vom Graben als die beobachtete zweidimensionale Wärmeflussanomalie. Im Falle der nicht-Newtonschen Rheologie befindet sich der aufsteigende Konvektionsstrom, der die Wärme zur Erdoberfläche transportiert, in einer doppelt so großen Entfernung vom Graben als die von ihnen beobachtete zweidimensionale Wärmestromanomalie, wobei die Geschwindigkeit in den Konvektionswirbeln über etwa 10 m pro Jahr liegt.