Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №2.

изменению данного характерного размера. По уравнениям ( 6 ) и ( 6 а) и направлению осей на схеме процесса рис. 26 скорости G имеют противоположные знаки (±) для окрестностей, прилегающих к границе на ее разных сторонах. Это обеспечивает условие неизменности объема при неразрывности для элемента по (4). Поэтому численно скорость деформации элементов у границы пропорциональна скорости изменения геометрических размеров сечений, показанных на рис. 2 , по соотношению его противоположных сторон (см. выше). При этом обе окрестности, примыкающие к границе раздела, совместно образуют пограничный слой [26, 27]. Через него осуществляется процесс диффузионного переноса примесей при условии отсутствия деформации границы (растягивания-сжатия). Диффузионный слой характеризуется определенной толщиной 5, величина которой определяется свойствами жидкости, гидродинамическими условиями у границ раздела (тензор Т) и зависит от свойств диффундирующих веществ, учитываемых D - коэффициентом диффузии данного вещества в среде. Для условий решаемой задачи переноса вывод уравнения для оценки толщины пограничного слоя 5 приводится в [19, 27], где одним из авторов получено выражение, используемое ниже: Согласно содержанию аргументов (7) и диапазону коэффициентов D ионов морских солей- полиэлектролитов в водных растворах, размер области, занятой диффузионным слоем у поверхности раздела, соответствует выделенным на рис. 2 окрестностям границ элементов, ограниченных [а, Ь, с, d]. В этих окрестностях деформация растягивания формирует направленные к границе микропотоки жидкости из основной массы контактирующих растворов. В случае турбулентного режима течения в реальных системах смешения растворов, поверхности разделов между жидкостями (в растворах, материковых или морских водах) будут дополнительно растягиваться за счет вихревых пульсаций, генерируемых в потоке [5, 19; 21]. Это приведет к формированию на поверхностях раздела фрактальных форм макро-, мезо- и микрорельефа [19, 27]. Микро- и мезорельеф такой поверхности и схематизация процессов для случая турбулентного режима приводятся на рис. 2в. Учитывая тип рельефа и размер элементарных участков по контуру раздела, будем выбирать много меньше, чем характерные размеры пульсаций, формирующих мезо- и микрорельеф изменяющейся (растягивающейся) поверхности раздела (см. рис. 2в) и зависящих от свойств контактирующих растворов [3,21]. 3. Уравнение потока через раздел Прирост длины границы при растягивании /, и удлинение элемента [а, Ь, с, d] приводит к увеличению доступного объема в диффузионном слое. По (4-6) при такой деформации прирост будет пропорционален изменению геометрических размеров длины контура /, (см. выше). По условию неразрывности (4) любой прирост объема этой области должен быть сразу заполнен жидкостью (см. рис. 2). Рассмотренная выше деформация элементов в окрестности границ раздела индуцирует локальный приток-отток жидкостей по нормали к оси удлинения. В процессе деформации /. противоположно направленные микропотоки будут наблюдаться в обеих окрестностях. Согласно обозначению аргументов (4-6) и осям на рис. 2, скорости равны: По ( 8 ) скорость микропотоков, индуцируемых деформацией растягивания в направлении, перпендикулярном оси удлинения поверхности раздела, пропорциональна расстоянию х , отсчитываемому от границы («нулевой» толщины): скорость растет по модулю с увеличением расстояния х , на самой границе по ( 6 , 6 а): ѵ = 0 . На рис. 26, согласно направлению оси х, в области - со < х < 0 находятся растворы с высокой концентрацией морских солей (обозначим их как насыщенный «раствор» или морская вода), а в области 0 < х < оо - раствор без примеси (растворитель или «речная вода»). Для этого случая форма уравнения переноса между растворами по (3) для лагранжевых координат с системой отсчета, привязанной к границе раздела (метод подвижного анализа [26], с редукцией оси сноса в проекцию точки на плоскости), принимает вид [19, 27]: (7) ѵ =±Gx. ( 8 ) 44