Tér- és időbeli struktúrák felszíni vizek légmozgás keltette folyamataiban

Elsődleges fülek

Erre a témakiírásra nem lehet jelentkezni.
Nyilvántartási szám: 
08/88
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
jozsa.janos@epito.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 

Sekély, felszíni vizekben a viszonylag gyors mélység menti átkeveredést követően általában a
horizontális irányú keveredés a meghatározó. Ennek megértése, és realisztikus modellezése
alapvető az alkalmazott tudományok számára, gondoljunk csak a vízcsere-folyamatokra,
plankton-sodródásra, a szennyezőanyag-terjedésre. A keveredést alapvetően advekciós és
diffúziós (molekuláris vagy turbulens) részfolyamatra szokás bontani. Ha a keveredés
hatékonyságát nézzük, pusztán a diffúzió szerepe általában kicsi, azonban együttesen az
advekcióval, vagy akár az advekció önmagában is nagyméretű szétterjedést eredményezhet,
utóbbi leírására azonban a hagyományos, Fick törvényein alapuló módszerek nem alkalmasak.
Új megközelítést kapunk viszont, ha időfüggő áramlásokban alapvető folyamatnak a kaotikus
advekciót tekinthetjük, melyet Lagrange-szemléletű sodródással írhatunk le. A káoszelméletben
alkalmazott módszerek segítségével meghatározhatjuk ugyanis azokat a térbeli struktúrákat,
amelyek az áramlást kormányozzák, illetve azokat a helyeket, ahol a leghatékonyabb a
keveredés. Ezeknek a módszereknek az alkalmazása hidrodinamikai rendszerekben új
lehetőségeket kínál, és a mérnöktudományok számára is jelentőséggel bír: örvények széleit, a
sodródás határait és csapásvonalait, vagy az erős keveredés vonalait jelenítik meg. Az
elvégzendő kutatás első része könnyen értelmezhető analitikus áramlási modellen a
vízrészecskék keveredési jellemzőinek a káoszelméletben kifejlesztett módszerek segítségével
való vizsgálata (pl. a közeli részecskék egymástól való eltávolodási mértékét jellemző ún.
Véges Méretű Ljapunov-Exponenssel). Ezt követi egy periodikus szél által hajtott,
egyszerűsített geometriájú, sekély modelltóban való vizsgálata a kizárólag káoszelméleti
módszerrel kimutatható és magyarázható keveredési jellemzőknek és mintázatoknak.

A témavezető eddigi doktoranduszai

Sági Rajmund (2011//)
Kiss Melinda (2011/2014/2015)
Zsugyel Márton (2009/2012/2016)
Homoródi Krisztián (2007/2010/2012)
Pattantyús-Á. Margit (2005/2008/2008)
Sokoray-Varga Béla (2004/2007/)
Baranya Sándor (2003/2006/2010)
Státusz: 
régi