Что такое Неустойчивость гидродинамическая?
Неустойчивость гидродинамическая
Неустойчивость гидродинамическая
физическое явление, заключающееся в разрушении течения со временем под воздействием случайных малых возмущений. Математически Н. г. исследуется теми же методами, что и устойчивость гидродинамическая. С явлением Н. г. приходится встречаться во многих движениях как идеальной, так и вязкой жидкости.
В идеальной жидкости Н. г. проявляется, например, в течениях с образованием свободных поверхностей (см. Тангенциальные разрывы), которые разделяют потоки жидкостей с разными значениями плотности и скорости и которые образуются в струйных течениях, при обтекании тел с застойной зоной конечной или полубесконечной протяженности (Гельмгольца — Кирхгофа теория обтекания). Из-за Н. г. свободные поверхности быстро разрушаются и распадаются на ряд вихрей разных размеров. Эта особенность поведения свободных поверхностей была известна уже Г. Гельмеольцу, который заметил, что границы струй, вытекающих из труб, закручиваются в виде периодических спиралей. Практический интерес имеет случай горизонтальной границы в вертикальном поле силы тяжести. Английский физик У. Томсон (Кельвин) в 1894 показал, что в этих условиях гармоническое возмущение граничной поверхности со временем возрастает по экспоненциальному закону, и на основании этих результатов рассчитал минимальную скорость ветра, вызывающего рябь поверхности спокойной воды. С Н. г. связаны также колебания флагов при ветре, разрушение кольцевого вихря, образующегося при истечении струи жидкости из круглого отверстия («кольца» курильщика) и др.
В вязкой жидкости характерным примером Н. г. служит переход ламинарного течения в турбулентное, имеющий мести при достижении некоторого значения Рейнольдса числа.
Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия.
Главный редактор Г.П. Свищев.
1994.
.
