Выпуски

 / 

2000

 / 

Июль

  

Обзоры актуальных проблем


Колебания вихревого кольца, возникновение в нем турбулентности и генерация звука

,
Центральный аэрогидродинамический институт, Акустическое отделение, ул. Радио 17, Москва, 105005, Российская Федерация

В работе рассмотрены последние результаты, относящиеся к описанию собственных колебаний вихревого кольца в идеальной несжимаемой жидкости. Для описания колебаний используется поле смещений как основная динамическая переменная. Вихревое кольцо с простейшим распределением завихренности в ядре и потенциальным течением в атмосфере является главным приближением в задаче о колебаниях вихревых колец более общего вида. Оказалось, что при учете размазывания ядра (даже очень слабого) большая часть колебаний теряет устойчивость. Показано, что эффект потери устойчивости определяется знаком энергии колебаний. Вычислены энергии собственных колебаний вихревого кольца и выделены два класса колебаний — моды с положительной энергией и моды с отрицательной энергией. Именно моды с положительной энергией теряют устойчивость при размазывании завихренности ядра. Множественная неустойчивость колебаний вихревого кольца и особенности пространственной структуры собственных колебаний показывают, что турбулентность вихревого кольца могла бы явиться следствием нелинейного развития именно этих процессов. Рассмотрен новый метод исследования нестационарных процессов в турбулентном вихревом кольце, основанный на экспериментальной диагностике его звукового поля. Особенности звукового поля дают веское подтверждение модели турбулентного вихревого кольца, развитой в настоящей работе.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
PACS: 43.30.−k, 47.27.−i, 47.27.Sd, 47.32.−y (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0170.200007b.0713
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2000/7/b/
Цитата: Копьев В Ф, Чернышев С А "Колебания вихревого кольца, возникновение в нем турбулентности и генерация звука" УФН 170 713–742 (2000)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Kop’ev V F, Chernyshev S A “Vortex ring oscillations, the development of turbulence in vortex rings and generation of soundPhys. Usp. 43 663–690 (2000); DOI: 10.1070/PU2000v043n07ABEH000769

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение