Синергетика для инженеров. Никитенков Н.Н - 120 стр.

UptoLike

118
течения, кручение обладает свойством упругости потока по аналогии с
твердым телом. Кручение потока может наблюдаться либо в местах его
соприкосновения со стенкой, либо на границе потоков с сильно
различающимися свойствами. Воздействие на поток кручения приводит к
образованию вихревых жгутов, которые также как и вихри являются
парными. Такие жгуты внешне похожи на скрутку двух электрических
проводов.
3.6.2. Вихревые структуры. Вихри Тейлора.
Фотографий, иллюстрирующих кручение потока, в настоящее время
очень мало. Это объясняется большими техническими сложностями
фотографирования таких объектов. Тем не менее, на рис. 3.27
представлены некоторые уникальные фотографии. На рис. 3.27а
фотография получена методом горячей визуализации. На ней
распознаются попарно закрученные жгуты потока топлива, постепенно
расплетающиеся с увеличением степени расширения сопла и переходящие
в косо направленные волновые образования.
Фотография струи гелия в потоке воздуха (рис. 3.27б) была сделана
А.А. Павельевым и О.И. Навозновым в 1972 году. Особый интерес
представляет область кручения, следующая за ламинарной областью в
самом начале струи.
Рассмотрим классический эксперимент по образованию вихревых
структур, выполненный Дж. И. Тейлором. Поскольку образование
вихревой структуры происходит тогда, когда предшествующее состояние
не может существовать далее, то есть становится неустойчивым, а сама по
себе такая структура также не может поддерживаться в устойчивом
состоянии бесконечно долгое время, то такие явления часто называют
неустойчивостями (неустойчивость Тейлора, неустойчивость Релея-
а) б)
Рис. 3.27. Кручение потока.