ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Динамическая теория цилиндрических вихрей из "Механика сплошной среды. Т.2 " В предыдущем параграфе были рассмотрены кинематические вопросы связи поля скоростей и поля вихрей. Теперь рассмотрим динамические свойства вихревых движений, связанные с влиянием вихрей на поле давлений и с законами движения и трансформации вихревого поля с течением времени в потоке Н5ИДК0СТИ. [c.295] Характерным примером вихревых движений являются смерчи. Смерчи можно наблюдать на суше и на море. Под влиянием разрежений в центре смерчей возникают течения, засасываю-щ ие пыль, воду и другие различные предметы. Известны случаи, когда проходящий смерч в узкой области срывал листья с деревьев, засасывал воду вместе с мелкими рыбами и лягушками и даже клады из древних монет, и затем все эти существа и предметы падали обратно на землю в виде своеобразного дождя. [c.296] Вихри образуются за крылом, за водяными и воздушными винтами. В этих и во многих других случаях также проявляются эффекты, связанные с сильным разрежением в области завихренного потока. [c.296] В идеальной однородной несжимаемой жидкости при потенциальных массовых силах согласно теореме Томсона вихри не могут распространяться по частицам. Вихри движутся вместе с частицами, вихревые линии являются жидкими линиями. [c.296] Два вихря с противоположными по знаку, но равными по модулю циркуляциями движутся поступательно вдоль прямой, перпендикулярной к отрезку, соединяющему центры этих вихрей (рис. 104). Два вихря с противоположными по знаку и равными по величине циркуляциями, движущиеся поступательно, можно остановить, если наложить на течение. jThx двух вихрей поступательный поток со скоростью, противоположной скорости движения вихрей. [c.298] Жуковский рассматривал установившиеся плоскопараллельные обтекания цилиндрического крыла бесконечного размаха поступательным набегающим потоком с постоянной скоростью. При решении плоской задачи о потенциальном обтекании несжимаемой жидкостью цилиндрического крыла можно найти в двусвязной области потенциального потока решение с циркуляцией, отличной от нуля по контуру, охватывающему крыло. Соответствующий потенциал оказывается многозначным. При непрерывном кинематическом продолжении рассматриваемого обтекания на всю плоскость в соответствии с теоремой Стокса внутри крыла получается вихревое течение. [c.300] Эта формула позволила понять в рамках теории обтекания крыльев идеальной жидкостью механическую природу подъемной силы. Теорема Н. Е. Жуковского особенно существенна в связи с тем, что при непрерывном установившемся обтекании тел идеальной жидкостью с однозначным потенциалом скорости имеет место парадокс Даламбера, согласно которому полная сила, действующая со стороны жидкости на тело, равна нулю. Открытие наличия подъемной силы, возникающей за счет циркуляции, обусловливающей неоднозначность потенциала скорости, имело большое принципиальное значение. [c.300] Теорему Н. Е. Жуковского (27.13) можно обобщить и распространить на любые неустановившиеся движения точечных присоединенных вихрей (прямолинейных вихрей в плоскопараллельных потоках), движение которых задано. [c.300] Если вихрь свободный, то отн = о, и, следовательно, 0 в этом случае нет внешней концентрированной силы, действующей на завихренную жидкость. Если Ч= 0) то на завихренную жидкость действует сила, определяемая формулой (27.14). [c.301] В ряде с.лучаев крылья можно заменять прямолинейными концентрированными вихревыми пхнурами, поэтому силы (27.14) и (27.16) можно рассматривать как силы взаимодействия между крылом, движущимся заданным образом, и жидкостью. [c.301] Подробности выводов о силах, связанных с присоединенными вихрями, содержатся в работе Л. И. Седова О силе, вынуждающей вихрь двигаться иредназначенным способом . См. ПММ, т. III, выи. 1, 1936, стр. 70—75. [c.301] Вернуться к основной статье