Машины и аппараты с импульсными энергетическими воздействиями на обрабатываемые вещества. Промтов М.А. - 52 стр.

UptoLike

Составители:

Рубрика:

Рис. 2.12. Поперечное сечение кольцевого вихря

за сферой при Re = 118 [36]

образование, в то время как на рис. 2.11 было два отдельных вихря, простирающихся на неопределен-

ную длину. Тороидальный вихрь начинает осциллировать, когда Re превышает верхний предел порядка

130, а при дальнейшем увеличении Re происходит срыв вовлеченной в вихри жидкости.

Рассмотрим спонтанный срыв вихрей, связанный не с внешними возмущениями, а с самим потоком.

Процесс начинается с потери устойчивости потоком в следе за цилиндром, неустойчивость передается

вихрям, вызывая их колебания. С ростом Re амплитуда колебаний увеличивается, и при Re порядка 60

начинается периодический срыв вихрей. Вначале количество оторвавшейся за один период жидкости

составляет лишь малую долю полного содержимого вихря. Однако при достижении Re порядка 100

вихри срываются почти полностью, лишь перестраиваясь перед очередным срывом.

Вихри по обе стороны цилиндра срываются попеременно, с четко определенной частотой, которая

слабо зависит от Re. В следе за цилиндром образуется регулярная структура, известная как вихревая до-

рожка Кармана

(рис. 2.13). Карман изучал такие образования из идеальных свободных вихревых линий

и установил, что они устойчивы по отношению к малым отклонениям в положении вихрей тогда и

только тогда, когда отношение D/L, где D – расстояние между рядами положительных и отрицательных

вихрей, а L – шаг между вихрями в каждом

Рис. 2.13. Вихревая дорожка Кармана в воде, идущая слева направо

за цилиндром при Re = 105 [36]