Механизмы устойчивости волновые

Характеристика 385, 386 Механизмы устойчивости волновые 112, [c.502]

Волновые механизмы устойчивости. Рассмотрим [4—6, 141 движение частиц и пузырьков, взвешенных в сжимаемой жидкости, в рамках описанных выше моделей двухфазных сред. Предполагаем что движение несущей среды представляет собой плоскую стоячую волну, расположенную вертикально. [c.112]

Множество технических проблем и ряд процессов в природе связаны с волновым движением границы раздела фаз. Исторически волновые движения первоначально изучались применительно к анализу морских волн, механизма распада жидких струй и т.д. В настоящее время теория волновых движений относится к числу наиболее полно разработанных проблем гидромеханики. Это справедливо в первую очередь для ставшей уже классической линейной теории колебаний и устойчивости, которая основана на двух основных допущениях принимается, что соприкасающиеся фазы — невязкие (идеальные) жидкости и что амплитуда волновых колебаний намного меньше длины волны. [c.125]

Показать, что рождение нового атома происходит в диссипативной среде, самоорганизующейся при распаде атома, достигшего критической массы, определяющей потерю устойчивости симметрии системы и коллапс волновой функции. Этот механизм согласуется с теорией Ю.Ц. Оганесяна внутренней структуры ядра атома, подтвержденной экспериментально получением искусственных атомов со сверхтяжелы-ми ядрами. [c.200]

ЩИХ с ней твердых массивов соизмеримы, то задача устойчивости требует сопряженной постановки, при которой учитывается проникновение тепловых возмущений в массив и ставятся условия непрерывности температуры и теплового потока. Заранее ясно, что гидродинамический механизм неустойчивости мало чувствителен к тепловым свойствам массивов. Что же касается волновой неустойчивости, то, поскольку она связана с нарастающими тепловыми волнами, можно ожидать значительного влияния свойств массивов на критические параметры этой моды. [c.85]

Взаимное расположение границ устойчивости относительно гидродинамических и тепловой мод иллюстрируется рис. 59. Изображены линии 1 и 2, относящиеся к невязкому и вязкому гидродинамическим механизмам, а также границы неустойчивости типа тепловых волн. Видно, что при Рг = 10 волновая неустойчивость возможна, но она во всем интервале изменения параметров менее опасна. При Рг = 15 и 100 эта неустойчивость в определенном интервале Яе становится наиболее опасной. [c.96]

Кривые устойчивости на рис. 73 (область устойчивости прилегает к началу координат) описывают взаимодействие различных механизмов неустойчивости — гидродинамического и волнового, с одной стороны, и статического вибрационного — с другой. Наличие вибрации при всех числах Рг приводит к дестабилизации конвективного течения. Влияние же конвективного течения на статическую вибрационную неустойчивость оказывается различным в зависимости от Рг. При малых числах Прандтля (Рг < 0,27) конвективное течение дестабилизирует механическое квазиравновесие . [c.113]

Итак, в случае горизонтальной вибрации в плоскости слоя граница области неустойчивости течения на плоскости (Ray, Gr) (аналог кривых на рис. 73) образована двумя прямыми горизонтальной прямой Gr = Gr(Pr) (граница устойчивости течения без вибрации) и вертикальной прямой Ray - 133,1 (граница вибрационно-статической устойчивости равновесия в невесомости). Если Ra < 133,1, то неустойчивость течения возбуждается при увеличении числа Грасгофа по достижении критического значения Gr(Pr) при этом неустойчивость связана с плоскими возмущениями, имеющими в зависимости от Рг гидродинамическую либо волновую природу. Если же Gr < Gr(Pr), то неустойчивость появляется при увеличении Ray до значения 133,1, причем ответственными за кризис являются спиральные возмущения (валы с вертикальными осями). Именно такой тип неустойчивости изучен экспериментально в работе [29], где в качестве рабочей жидкости использовался этиловый спирт (Рг = 16,1). Граница устойчивости течения при этом определяется волновой модой, и соответствующее критическое число Грасгофа Gr = 210. В эксперименте авторы работали в области малых значений Gr. При фиксированных Gr увеличе- -ние вибрационного числа Рэлея приводило к неустойчивости. Измеренное критическое число Ra = 1,3 10 хорошо согласуется с теоретическим значением по достижении критического числа Ray на фоне плоскопараллельного течения формировалась система вертикальных валов (рис. 75). Таким образом, авторам эксперимента [29] удалось выделить в чистом виде действие вибрационно-статического механизма неустойчивости. [c.116]

На фиг. 2, а приведена зависимость мнимой части комплексного декремента С, от волнового числа, значения параметров те же, что и на фиг. 1. При учете капиллярности появляется новый механизм, приводящий к потере устойчивости, связанный с геометрией свободной поверхности [7]. Это рэлеевская неустойчивость, которая приводит к дестабилизации равновесия относительно возмущений с волновыми числами, меньшими единицы. Как показано в [8], в случае идеальной жидкости все основные результаты Рэлея верны и для цилиндрического слоя. При этом учет вязкости и теплопроводности слабо влияет на характер рэлеевской неустойчивости, особенно в области а < 1. На фиг. 2, а показано, что единая кривая - С, (а) при учете деформаций свободной границы - распадается на две части (кривые 7,2). У кривой 1 появляется в области а < 1 "горбик", характерный для неустойчивой рэлеевской моды. Кривая 3 является аналогом устойчивой рэлеевской моды. Возмущения, соответствующие кривым 1-3, нарастают либо убывают монотонным образом. В окрестности а = 1 кривые 2 и 3 сливаются, образуя на интервале 1,00056 < а < 1,0045 пару осциллирующих затухающих возмущений (кривая 4) с ростом волнового числа они вновь распадаются на пару монотонных. Таким образом, в области а < 1 нейтральную кривую 2 на фиг. 1 формируют возмущения, соответствующие кривой 2 на фиг. 2, а. А при а > 1 нейтральная кривая 3 на фиг. 1 обозначает границу устойчивости относительно возмущений, соответствующих кривой 7 на фиг. 2, а. [c.5]

Как известно, симметричные волновые походки характерны для насекомых, восьминогие членистоногие также имеют волновую ходьбу. Однако по запасу устойчивости это не оптимальная походка. Увеличением задержки в началах работы средних ног одного борта для восьминогих механизмов шагающего типа по сравнению со сдвигом фаз 8 между крайними и средними ногами можно добиться увеличения запаса устойчивости. Так, при у = 0,5 и [c.601]

С точки зрения квантовой теории И. Пригожина нарушение устойчивости симметрии структуры атома в точке бифуркаций отвечает коллапсу волновой функции. Так что, периодической перестройке структуры атома отвечает спектр критических состояний системы, связанных с коллапсом волновой функции. Нелинейную динамику этого процесса можно представить в виде бифуркационной диаграммы (рис. 2.4). механизм обратной связи обеспечивает при достижении критической массы самовыбор будущей структуры атома с устойчивой симметрией, при котором учитьгвается предыдущее критическое состояние [c.68]

В общем случае неустойчивость осесимметричных волн может быть вызвана двумя причинами. Поверхность оболочки может иметь отклонения от идеальной круговой цилиндрической формы кроме того, нелинейности могут привести к взаимодействию форм волнового движения. В данном исследовании, чтобы выявить новый механизм параметрического возбуждения кеоеесимметричных форм, рассмотрен лишь случай идеальной цилиндрической оболочки. Показано, что при достижении амплитудой осесимметричной волны некоторого предельного значения, которое обсуждается и иллюстрируется в работе, неосесимметричная форма становится неустойчивой. Анализ позволил также найти фазовые скорости осесимметричной и неосесимметричной волн для случаев, когда эти формы движения устойчивы. [c.64]

Характер дисперсионных кривых свидетельствует о наличии резонансных взаимодействий между неустойчивой модой и нейтрально устойчивыми волнами, что и является причиной образования выделенных зон неустойчивости [Loiseleux et al, 1998]. Схематично такой механизм продемонстрирован на рис. 4.18. Здесь q - номер зоны неустойчивости q = - первая зона слева от A = k , feg 1 и 2 волновые числа для левой и правой границ г/-й зоны. В точке k = kq слияние двух нейтральных мод o i и приводит к генерации неустойчивой моды Кельвина - Гельмгольца. А при fe = fe 2 резонансное взаимодействие неустойчивой моды с нейтральной волной со приводит к [c.196]

НО С Граничными условиями (41.2), (41.3), (41.10), учитывающими существование на свободной поверхности термокапиллярных сил. Хотя задача допускает точное решение, полу-чающееся характеристическое соотношение для определения границы устойчивости оказывается очень сложным. Поэтому в работе Р] было получено приближенное решение задачи по методу Фурье. В результате расчетов была численно найдена связь между тремя параметрами — числами Рэлея К, Марангони В и волновым числом к на границе устойчивости ). Минимизация нейтральных кривых позволяет получить связь минимальных критических значений Нгп и Вт, т. е. определить границу устойчивости равновесия при одновременном действии обоих механизмов неустойчивости. [c.289]

Полная ясность внесена работой Харта [ ]. В этой работе исследуется устойчивость стационарного плоскопараллельного движения между вертикальными плоскостями, нагретыми до разной температуры, при наличии направленного вверх вертикального градиента концентрации легкой компоненты. При малом градиенте концентрации профиль скорости близок к кубическому (см. 43) если же градиент достаточно велик, то движение происходит лишь в тонких пограничных слоях вблизи плоскостей основная масса жидкости в центральной части слоя практически неподвижна, причем в ней автоматически устанавливается горизонтальный градиент концентрации В, связанный с заданным градиентом температуры А соотношением рИ + + РгВ = 0. Поэтому при достаточно большом градиенте концентрации неустойчивость всей системы обусловлена, в сущности, термоконцентрационным механизмом, обсужденным выше. При большом вертикальном градиенте концентрации имеют место следующие асимптотические зависимости для критического числа Грасхофа (определенного по поперечной разности температур) и вертикального волнового числа кт [c.386]

Еще один пример течения с неоднородным тепловыделением рассмотрел В.М.Шихов [18]. Он исследовал устойчивость конвективного течения, создаваемого тепловыделением, мощность которого является линейной функцией координаты, нечетной относительно середины сечения. Профили скорости и температуры описьгоаются нечетными полиномами пятого и третьего порядков, причем имеются два встречных потока, а профиль температуры характеризуется наличием двух экстремумов. Задача имеет много общего с подробно обсужденной в гл. I. При малых Рг неустойчивость связана с гидродинамическим механизмов (стационарные вихри). При Рг > Рг =37 появляется волновая мода, развитие которой сильно затруднено по сравнению со случаем линейного распределения температуры. По-видимому, стабилизация волновой моды связана с тем, что в обсуждаемом случае она развивается в той части сечения канала, где поперечный [c.183]

Плоские рэлеевские моды, однако, ни при каких Рг не становятся наиболее опасными. В широкой области чисел Прандтля (Рг > 0,24) наиболее опасными среди всех рассмотренных типов возмущений являются монотонные спиральные возмущения. Спиральные моды, как и плоские волновые, имеют рэлеевскую природу. Критические числа Грасгофа четной и нечетной мод близки. При Рг < 2,7 более опасны возмущения четного типа, при Рг > 2,7 - нечетного. При больших Рг справедлива характерная для рэлеевского механизма асимптотика Gr = а/Рг для четной и нечетной мод соответственно а = 886 и 879. Заметим, что при Рг -> оо амплитудная задача (30.8) может быть упрощена. На границе устойчивости ( X = 0) из двух первых уравнений системы (30.8) следует 0, Uz Gr Тогда из третьего уравнения видно, что Gr 1/Рг, и последнее слагаемое в левой части этого уравнения мало. Система, таким образом, содержит в качестве параметра устойчивости число Рэлея Ra = Gr Рг, а стабилизирующее влияние основного течения на спиральную моду исчезает. Плоские волновые моды, как уже говорилось, также имеют рэлеевскую природу, однако, в отличие от спиральных мод, основной поток оказьюает на них стабилизирующее действие при всех Рг. С этой точки зрения понятно, почему спиральные возмущения оказьшаются более опасными. Анализу спектров декрементов посвящена работа [6]. [c.206]

Если внешняя жидкость тяжелее внутренней [р > 1), то рэлей-тейло-ровский механизм не действует, и вращение оказывает стабилизирующее действие на капиллярную неустойчивость жидкого столба при малых /X интервал неустойчивости по волновым числам сокращается, а при /X > 1/(р — 1) наступает абсолютная устойчивость. [c.136]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...