ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Стационарные винтовые вихревые нити из "Введение в теорию концентрированных вихрей " Как следует из визуальных наблюдений, на границе зон подъемного и опускного течений формируется концентрированный протяженный вихрь. Он вращается вместе с потоком вокруг геометрический оси камеры (см. рис. 7.23) и имеет слабо выраженную винтовую структуру. В дополнение к проверке винтовой симметрии для осредненных профилей скорости (рис. 1 Лг), этот факт дает основание применить к описанию таких режимов теорию течений с винтовой симметрией, что и было осуществлено в п. 3.3.6. [c.420] Вращаюншсся концентрированные вихри, образующиеся в неустойчивом закрученном потоке, обычно называют прецессирующим вихревым ядром (11В 1). [c.420] В рассматриваемой вихревой камере наиболее выраженный характер ПВЯ имеет в диапазоне углов поворота сонел у = 5 - 10° (см. рис. 7.2). Но даже при этих условиях ядро не всегда бывает непрерывным и устойчивым. При визуализации потока в поперечном сечении камеры видно, что иногда вместо одного вихря образуются два или более вихрей, которые затем сливаются опять в одно ядро. Наблюдая за воздушной полостью на оси вихря по всей его длине, можно заметить, что она эпизодически рвется на части, которые движутся по кругу самостоятельно и вновь соединяются в одно целое. [c.422] Из представленных экспериментальных результатов следует, что ПВЯ можно интерпретировать как винтовой вихрь, враи1,аюиц1Йся вокруг своей оси в ограниченно.м пространстве (камере). Подобная структура, а именно винтовой вихрь с ядром конечного размера в цилиндрической трубе, теоретически рассмотрена в н. 3.3.6. Сравним результаты теоретических расчетов с экспериментальными данными по профилям и частоте прецессии. [c.424] Из данных, представленных в таблице, следует, что, во-первых, теоретическая формула дает значения частоты, близкие к измеренным, и, во-вторых, учет всех перечисленных эффектов важен при определении частоты прецессии вихря. Кроме того, возможна ситуация, когда различные эффекты полностью компенсируют друг друга и вихрь оказывается неподвижным. [c.428] При наименьшем рассмотренном значении 1/а = 1,7 данное приближение дает ошибку 3,5%. [c.428] Винтовые вихри могут возникать либо за счет неустойчивости осесимметричного потока к спиральным модам, либо вследствие деформации прямолинейной нити путем искусственного искажения граничных условий. В первом случае спиральные вихри являются нестационарными и преимущественно трехмерными (спиральные волны, спиральный распад вихря см. п. 7.6). Здесь мы будем касаться только второго сгюсоба генерации винтовых вихрей. [c.428] Вернуться к основной статье