История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Определение места расположения распределительного центра: Фирма реализует продукцию на рынках сбыта и имеет постоянных поставщиков в разных регионах. Увеличение объема продаж...
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2022-09-15 | 33 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В случае, если течение неустойчиво к возмущению[52], амплитуда возмущения растет. Физически это означает, что энергия среднего течения передается в мелкомасштабные возмущения. Поле течения перестает быть однородным, и на продолжающее существовать среднее течение накладывается быстроменяющееся векторное и скалярное поля возмущений скорости и давления. В реальном течении возмущение редко бывает гармоническим. Поэтому при естественном возбуждении течения одновременно возбуждаются возмущения с разными частотами. Всегда, однако, есть наиболее неустойчивое возмущение, которое преимущественно и развивается. Когда амплитуды возмущений достаточно подрастут, возмущения начинают взаимодействовать между собой, это и есть нелинейная стадия развития неустойчивости.
Нелинейная стадия развития возмущения также может протекать в несколько этапов, каждый из них – некоторое стационарное состояние системы. Механическая система, иллюстрирующая подобные неустойчивости, представлена на рис. 19.3. Здесь исходное состояние тяжелого шарика на фигурной горке является состоянием неустойчивым относительно малых возмущений. Состояния и являются стационарными состояниями системы, неустойчивыми уже относительно возмущений конечной амплитуды. Поскольку энергия шарика в состоянии больше, чем в состояниях и , то указанные стационарные состояния могут реализоваться лишь при наличии диссипации.
Рис. 19.3. Иллюстрация возможных нескольких устойчивых
стационарных состояний системы
Как же протекает нелинейная стадия развития возмущений? Оказывается, нелинейная эволюция возмущений в потоке сопровождается активным резонансным взаимодействием возмущений. При этом в течении образуются вихревые структуры различной конфигурации. Мы проиллюстрируем это на очень интересном течении – кольцевом сдвиговом слое. В этом течении круговая область постоянной завихренности и радиуса окружена компенсирующим кольцевым вихрем постоянной завихренности с внешним радиусом (в этом кольце завихренность также распределена постоянно, но имеет противоположный по отношению к центральному вихрю знак), так что окружная скорость внешней по отношению к вихрю жидкости равна нулю. Итак, рассмотрим кольцевой сдвиговой слой, в котором толщина компенсирующего слоя равна 0,2. Данное течение по линейной теории имеет пять неустойчивых мод с волновыми числами
= 2, 3, 4, 5. Все эти моды возбуждены, причем амплитуды начальных возмущений были одного порядка. Самая неустойчивая мода Развитие неустойчивости показано на рис. 19.4. Первая стадия нелинейного развития возмущений заканчивается образованием по периметру кольца четырех вихревых структур.
|
Затем в течении развиваются резонансным образом субгармонические возмущения. Они снова меняют симметрию течения, что приводит к попарному слиянию вихрей и образованию двухвихревой дипольной структуры. В данном течении мы имеем два промежуточных стационарных состояния.
Таким образом, переход к от ламинарного течения к турбулентному проходит в несколько стадий. Турбулентный режим течения характеризуется тем, что спектр возмущений течения оказывается практически сплошным, т. е. имеют место возмущения с очень разными частотами (длинами волн).
|
|
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!