Градиент плотности

Градиент плотности - это пространственное изменение плотности по площади. Этот термин используется в естественных науках для описания переменной плотности материи, но может применяться к любой величине, плотность которой может быть измерена.

Содержание

• 1 Аэродинамика
• 2 Вода
• 3 Биология
• 4 Геофизика
• 5 Экономика города
• 6 Ссылки

Аэродинамика

В исследовании сверхзвуковых полет, фотография Шлирена фиксирует градиент плотности воздуха при его взаимодействии с самолетом.

Также в области вычислительной гидродинамики градиент плотности используется для наблюдения акустических волн, ударных волн или волн расширения в поле потока.

Вода

Резкий градиент плотности в водоеме может иметь эффект захвата энергии и предотвращения конвекции, такой градиент используется в солнечных водоемах. В случае соленой воды резкие градиенты могут привести к расслоению различных концентраций солености. Это называется галоклин.

Биология

В науках о жизни для выделения и очистки клеток, вирусов и субклеточных частиц используется специальный метод, называемый разделением в градиенте плотности. Варианты этого включают изопикническое центрифугирование, дифференциальное центрифугирование и центрифугирование в градиенте сахарозы. Метод донорства крови под названием Ферез включает разделение в градиенте плотности.

Геофизика

Для понимания того, что находится в центре Земли, земное ядро ​​, требуется структура градиентов плотности, в которой затем взаимодействуют элементы и соединения. Существование системы ядерного реактора-размножителя в ядре Земли является одной из теорий по причине градиента плотности.

Популярной моделью градиента плотности Земли является модель, которую дает Предварительная эталонная модель Земли (PREM), которая основана на наблюдаемых колебаниях планеты и времени прохождения тысяч сейсмических волн.

Несколько моделей градиента плотности были построены на основе PREM, но они признают, что «распределение плотности в зависимости от положения на Земле гораздо менее ограничено, чем сейсмические скорости. Первичная информация исходит от массы и момент инерции Земли, и одна только эта информация требует, чтобы имелась концентрация массы к центру земного шара. Дополнительную информацию можно найти в частотах более серьезных нормальных мод Земли, которые чувствительны к плотности из-за собственного эффекты гравитации, вызванные деформацией ».

Экономика города

При изучении населения градиент плотности может относиться к изменению плотности в городской зоне от центра к периферии.

Ссылки

1. ^«Ресурсный центр по неразрушающему контролю - Глоссарий». Архивировано с оригинального 12 апреля 2013 г. Проверено 9 декабря 2006 г.
2. ^"Chicago Wilderness Journal, Volume 1 - Number 1 - November, 2003" (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) 28.09.2006. Проверено 9 декабря 2006 г.
3. ^"CFI-Shadowgraph / Schliren Photography for Aerodynamic Applications" (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) 26 февраля 2007 г. Проверено 9 декабря 2006 г.
4. ^«Влияние пороговых процессов и приливных воздействий на обмен в восточной части пролива Лонг-Айленд».
5. ^«Разделение градиента плотности GE Healthcare». Архивировано с оригинального 09.10.2006. Проверено 9 декабря 2006 г.
6. ^Херндон, Дж. М. «Субструктура внутреннего ядра Земли». Труды Национальной академии наук США. PNAS. Проверено 30 июня 2020 г.
7. ^Дзевонски, Адам; Андерсон, Дон. «Предварительная справочная модель Земли» (PDF). Физика Земли и планетных недр. Научное издательство "Эльзевир". Проверено 30 июня 2020 г.
8. ^Кеннетт Б. Л. Н. «О распределении плотности внутри Земли». Геофизический журнал, Int. Oxford Academics. Проверено 30 июня 2020 г.
9. ^«Пространственное распределение населения в 48 городах мира: последствия для экономики с переходной экономикой» (PDF). Архивировано из оригинального (PDF) 05.09.2006. Проверено 9 декабря 2006 г.