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

Список литературы (103) Статьи, ссылающиеся на эту (28) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Akinshin R V Fluid Dyn 55 74 (2020)
  2. Kopiev V F, Chernyshev S A, Yudin M A Fluid Dyn 54 812 (2019)
  3. Petrov A G, Yudin M A Fluid Dyn 54 898 (2019)
  4. Akhmetov D G, Kotelnikova M S et al Combust Explos Shock Waves 55 390 (2019)
  5. Kopiev V F, Khramtsov I V, Palchikovskiy V V Acoust. Phys. 65 288 (2019)
  6. Hrebtov M Yu, Bobrov M S et al Thermophys. Aeromech. 26 821 (2019)
  7. Akinshin R V, Kopiev V F et al Fluid Dyn 53 630 (2018)
  8. Akinshin R V, Kopiev V F et al Fluid Dyn 53 222 (2018)
  9. Kopiev V F, Chernyshev S A Acoust. Phys. 64 707 (2018)
  10. Benderskii L A, Krasheninnikov S Yu Fluid Dyn 51 568 (2016)
  11. Petrova T A, Shugaev F V Moscow Univ. Phys. 70 245 (2015)
  12. Kopiev V F, Chernyshev S A International Journal of Aeroacoustics 13 39 (2014)
  13. Zaspa Yu P J. Frict. Wear 34 317 (2013)
  14. Yakovlev P G Acoust. Phys. 58 516 (2012)
  15. Dubnishchev Yu N, Dvornikov N A et al Optoelectron.Instrument.Proc. 48 227 (2012)
  16. Kopiev V F, Chernyshev S A Acoust. Phys. 58 442 (2012)
  17. Kambe T International Journal of Aeroacoustics 9 51 (2010)
  18. Arbuzov V A, Dvornikov N A, Dubnishchev Yu N Tech. Phys. Lett. 34 394 (2008)
  19. Prokhorov V E Dokl. Phys. 53 493 (2008)
  20. Fukumoto Y, Hirota M Phys. Scr. T132 014041 (2008)
  21. Lugomer S Physics Letters A 361 87 (2007)
  22. Kitaeva G Kh Phys. Rev. A 76 (4) (2007)
  23. Kuznetsov K A, Guo H C et al Appl. Phys. B 83 273 (2006)
  24. Kitaeva G Kh, Tishkova V V, Penin A N J. Raman Spectrosc. 36 116 (2005)
  25. Kitaeva G Kh, Tishkova V V et al Appl. Phys. B 81 645 (2005)
  26. Lugomer S, Fukumoto Ya Fluid Dyn. Res. 36 277 (2005)
  27. Fukumoto Ya, Hattori Yu Fluid Mechanics and Its Applications Vol. Tubes, Sheets and Singularities in Fluid Dynamics71 Chapter 6 (2004) p. 37
  28. Bliokh K Yu, Kontorovich V M J. Exp. Theor. Phys. 96 985 (2003)

© Успехи физических наук, 1918–2020
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение