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. С.К. Бетяев «Гидродинамика: проблемы и парадоксы» 165 299–330 (1995)
  2. Л.Л. Кичатинов «Дифференциальное вращение звезд» 175 475–494 (2005)
  3. К.В. Кошель, С.В. Пранц «Хаотическая адвекция в океане» 176 1177–1206 (2006)
  4. В.Е. Захаров, В.И. Карась «Неравновесные колмогоровского типа распределения частиц и их приложения» 183 55–85 (2013)
  5. О.Г. Онищенко, О.А. Похотелов, Н.М. Астафьева «Генерация крупномасштабных вихрей и зональных ветров в атмосферах планет» 178 605–618 (2008)
  6. А.М. Фридман, Д.В. Бисикало «Природа аккреционных дисков тесных двойных звезд: неустойчивость сверхотражения и развитая турбулентность» 178 577–604 (2008)
  7. Ю.А. Степанянц, А.Л. Фабрикант «Распространение волн в сдвиговых гидродинамических течениях» 159 83–123 (1989)
  8. О.Г. Бакунин «Стохастическая неустойчивость и турбулентный перенос. Характерные масштабы, инкременты, коэффициенты диффузии» 185 271–306 (2015)
  9. В.Е. Захаров, Е.А. Кузнецов «Гамильтоновский формализм для нелинейных волн» 167 1137–1167 (1997)
  10. В.Е. Захаров, Е.А. Кузнецов «Солитоны и коллапсы: два сценария эволюции нелинейных волновых систем» 182 569–592 (2012)
  11. Б.С. Кернер, В.В. Осипов «Самоорганизация в активных распределенных средах (Сценарии спонтанного образования и эволюции диссипативных структур)» 160 (9) 1–73 (1990)
  12. М.И. Рабинович, М.М. Сущик «Регулярная и хаотическая динамика структур в течениях жидкости» 160 (1) 3–64 (1990)
  13. В.И. Татарский «О критериях степени хаотичности» 158 123–126 (1989)
  14. В.П. Будаев, С.П. Савин, Л.М. Зелёный «Наблюдения перемежаемости и обобщённого самоподобия в турбулентных пограничных слоях лабораторной и магнитосферной плазмы: на пути к определению количественных характеристик переноса» 181 905–952 (2011)
  15. В.И. Кляцкин «Интегральные характеристики — ключ к пониманию структурообразования в стохастических динамических системах» 181 457–482 (2011)
  16. Ю.Н. Поливанов «Комбинационное рассеяние света на поляритонах» 126 185–232 (1978)
  17. В.Г. Маханьков, Ю.П. Рыбаков, В.И. Санюк «Локализованные нетопологические структуры: построение решений и проблемы устойчивости» 164 121–148 (1994)
  18. Л.И. Кришталик «Белки как специфическая полярная среда процессов переноса заряда» 182 1275–1300 (2012)
  19. Е.Г. Максимов «Проблема высокотемпературной сверхпроводимости. Современное состояние» 170 1033–1061 (2000)
  20. И.М. Дремин «Множественное рождение частиц и квантовая хромодинамика» 172 551–571 (2002)

Список формируется автоматически.

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