Одиночное вихревое кольцо

Движение коаксиальных вихревых колец есть пример пространственного осесимметричного вихревого течения. Линии вектора завихренности в этом случае представляют собой замкнутые окружности, центры которых расположены на одной прямой. Исследование такого движения вихрей в идеальной жидкости восходит к работе Г. Гельмгольца [23], где он описал общие свойства области завихренности, имеющей форму тора, то есть одиночного вихревого кольца. Гельмгольц показал, что кольцо малого поперечного сечения движется с постоянной скоростью в ту же сторону, в какую [c.367]

Следующим после плоских вихревых движений обширным классом являются осесимметричные структуры. Характерным для этих образований является то, что вихревые линии здесь представляют собой замкнутые окружности, центры которых расположены на одной и той же прямой. Впервые такой класс движений вихрей в идеальной безграничной жидкости рассмотрен Г.Гельмгольцем (135). Он изучил общие свойства торообразной области завихренности (одиночного кольца) и в случае кольца малого конечного поперечного сечения показал, что оно движется, не изменяя радиуса центра тяжести поперечного сечения, с постоянной, но весьма большой скоростью, направленной в ту же сторону, в какую жидкость течет сквозь кольцо. В дальнейшем эта вихревая структура являлась предметом многочисленных исследований. Прежде всего это объясняется сравнительной легкостью формирования такого кольца, часто встречаюш.егося и в природе. Удивительным свойством была неоднократно отмечавшаяся способность кольца продвигаться на значительные расстояния, сохраняя во времени свою устойчивую форму. Так, например, отмечалось [5], что холостой выстрел из пушки производит вихревое кольцо диаметром [c.178]

Одиночное вихревое кольцо. Впервые такую задачу с учетом свойств завихренности внутри кольца рассмотрел В.Хикс ( 139, 140 ]. Основываясь на использовании разложений искомых функций тока внутри и вне вихревого кольца в ряды по полной системе тороидальных функций для главного члена разложения скорости движения кольца W, для случая равномерной завихренности в кольце (ю/г<>соп81) В.Хикс получил равенство [c.185]

Теоретические исследования движения осесимметричных вихревых структур в идеальной жидкости, выполненные в прошлом столетии, позволили установить аналитическую формулу для скорости вихревого кольца (вызвавшую, согласно (69), много споров), обнаружить предельный случай — сферический вихрь Хилла [144] — и тщательно исследовать установившиеся движения одиночного кольца немалого поперечного сечения (121). Вновь возникший интерес к проблеме взаимодействия вихревых структур в настоящее время объясняется стремлением более глубокого проникновения в природу различных гидродинамических явлений, а также их описания и понимания не с точки зрения параметров макродвижения, а при [c.178]

Впервые возможность ситуации, когда в безграничной идеальной жидкости существует движущаяся осесимметричная область с отличной от нуля завихренностью, обсуждалась М.Хнллом [143]. В работах В.Хикса [ 139, 140 ] с привлечением созданной теории тороидальных функций рассмотрены различные варианты движения и колебаний одиночных вихревых колец конечного сечения. Эти результаты позволили уточнить приведенную в[ 111,238[приближенную формулу для скорости движения вихревого кольца. По богатству идей и фактического материала интересна работа Ф.Дайсона [121] [c.181]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...