УДК 532.546
Взаимодействие стабилизирующих
и дестабилизирующих факторов
и бифуркации фронтов фазового раздела
в геотермальных системах
© А. <...> Исследовано взаимодействие стабилизирующего и дестабилизирующего
эффектов в геотермальной системе с фиксированным перепадом давлений по вертикали в зависимости от толщины низкопроницаемого слоя и
его проницаемости в предположении малости конвективного переноса
энергии по сравнению с кондуктивным. <...> Проанализировано взаимодействие неустойчивости, вызываемой положением тяжелой жидкости
над легкой (гидростатической неустойчивости), с одной стороны, и
стабилизации потоком через поверхность фазового перехода, низкой
проницаемостью и градиентом температуры — с другой. <...> В ряде геотермальных систем (таких, например, как
Лардерелло в Италии, Гейзеры в США, Матсукава в Японии) слой воды находится в пористой среде над слоем пара [1]. <...> Это означает, что
область, занятая тяжелой жидкостью, может устойчиво находится над
областью легкой жидкости. <...> При изменении параметров возможна дестабилизация физической системы, которая в случае несмешивающих
жидкостей вызывает неустойчивость Рэлея — Тейлора [2]. <...> Однако в
рассматриваемом случае поверхность фазового перехода, разделяющая воду и пар, не является классической поверхностью раздела двух
жидкостей: она, прежде всего, допускает переток массы и на ней могут
действовать стабилизирующие механизмы термодинамического характера, связанные с изменением температуры, давления и т. д. <...> При
этом движение фаз в основном вертикальном потоке, подлежащем
исследованию на устойчивость, отсутствовало в силу выбранных
граничных условий. <...> Возникает оно при условии движения воды и пара через верхнюю и нижнюю границы геотермального резервуара. <...> Течения в геотермальном резервуаре при отсутствии гравитации и
постоянстве температуры фазового перехода для различных условий на
1 <...> А.Т. Ильичев, Г.Г. Цыпкин
верхней границе геотермального <...>