Un método para la interpretación cuantitativa de campos térmicos estacionarios para medios estratificados
Autores: Ladovskii, Igor V.; Martyshko, Petr S.; Tsidaev, Alexander G.; Byzov, Denis D.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un método para la interpretación cuantitativa de campos térmicos estacionarios para medios estratificados
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Conductividad térmica
Modelos en capas
Operador continuo
Flujo de calor
Capa del manto
Estructuras tectónicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un nuevo método para resolver problemas de conjugación térmica en modelos estratificados con un salto de conductividad térmica en sus límites. El propósito de este método es aproximar el coeficiente de conductividad térmica inversa, que presenta discontinuidades, utilizando una combinación de funciones escalón. Se construye un operador continuo generalizado en un espacio continuo de medios homogéneos por partes. Obtuvimos una solución analítica para el problema estacionario de conjugación de calor en el modelo estratificado con un grosor finito y con condiciones de Dirichlet-Neumann en los límites externos. Se construyó un algoritmo para la continuación descendente del flujo de calor a profundidades que corresponden a la parte superior de la capa del manto. Las ventajas de este método se ilustran mediante pruebas con datos sísmicos, de gravedad y geotérmicos de una zona de estudio en los Urales y regiones vecinas de Rusia. Examinamos las relaciones estadísticas entre la densidad y los parámetros térmicos y determinamos los componentes del flujo de calor para la corteza y el manto. El método permite una continuación descendente del flujo de calor hasta la base del manto superior y nos permite determinar los efectos térmicos de las características laterales y verticales de las estructuras tectónicas profundas.
Descripción
Se presenta un nuevo método para resolver problemas de conjugación térmica en modelos estratificados con un salto de conductividad térmica en sus límites. El propósito de este método es aproximar el coeficiente de conductividad térmica inversa, que presenta discontinuidades, utilizando una combinación de funciones escalón. Se construye un operador continuo generalizado en un espacio continuo de medios homogéneos por partes. Obtuvimos una solución analítica para el problema estacionario de conjugación de calor en el modelo estratificado con un grosor finito y con condiciones de Dirichlet-Neumann en los límites externos. Se construyó un algoritmo para la continuación descendente del flujo de calor a profundidades que corresponden a la parte superior de la capa del manto. Las ventajas de este método se ilustran mediante pruebas con datos sísmicos, de gravedad y geotérmicos de una zona de estudio en los Urales y regiones vecinas de Rusia. Examinamos las relaciones estadísticas entre la densidad y los parámetros térmicos y determinamos los componentes del flujo de calor para la corteza y el manto. El método permite una continuación descendente del flujo de calor hasta la base del manto superior y nos permite determinar los efectos térmicos de las características laterales y verticales de las estructuras tectónicas profundas.