Cтраница 3
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря if, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [31]
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря w, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [32]
Тогда верхний слой будет двигаться со скоростью 0 5 ( ых - и2) 0, а нижний - со скоростью 0 5 ( 2 - j) 0 ( рис. 191, б) в противоположную сторону. Тогда для каждого из слоев скорости на гребнях образовавшейся волны возрастут, а во впадинах уменьшатся. Поскольку случайные возмущения деформируют поверхность раздела совершенно беспорядочно, то в действительности образуется не правильный ряд, а беспорядочная совокупность больших и малых вихрей. КР ме того в реальной жидкости проявляется действие вязкости, которая усложняет картину и обусловливает диффузию вихрей. Разумеется, рассмотренная схема не объясняет возникновение турбулентности, а лишь иллюстрирует условия, при которых может наступить потеря устойчивости движения жидкости. Особый интерес представляет неустойчивость ламинарного течения в пограничном слое и возникновение в нем турбулентности. Значимость этого вопроса определяется тем, что во многих случаях встречаются смешанные пограничные слои с участками ламинарного и турбулентного режимов. Для расчета таких слоев необходимо располагать не только методами расчета каждого из них, но и способами определения размеров переходной зоны или, по крайней мере, положения точки перехода. Рассмотрим в общих чертах переходные явления в пограничном слое на плоской пластине. [33]
По нашему мнению, наиболее вероятное объяснение этого свойства межзвездной турбулентности заключается в том, что различные масштабы движения ( вихри) в межзвездном пространстве более обособлены, чем в случае обычной турбулентности без магнитного поля. Иными словами, в то время как в обычной турбулентности каждый элемент массы принимает участие сразу в движениях многих масштабов, в газомагнитной турбулентности каждый элемент массы в данный момент участвует лишь в одном масштабе движения и принадлежит лишь одному вихрю. Тем самым можно избежать подавления малых вихрей магнитным полем: ведь эти вихри движутся в тех областях, где магнитное поле невелико. Разумеется, эту обособленность не следует понимать слишком буквально-взаимодействие между вихрями различных масштабов все же должно быть, иначе мы возвратились бы к случаю отсутствия малых вихрей, уже описанного выше. [34]
Здесь необходимо отметить различие между процессами диссипации энергии вследствие турбулентной вязкости и диссипацией под действием молекулярной вязкости, описанной в § 2.2. Прежде всего при дифференциальном вращении среды турбулентность не вызывается непосредственным действием источника на всю систему. В каждом из достаточно тонких слоев газа турбулентность создается действием соседнего слоя, т.е. каждый слой представляет собой систему с собственным источником турбулентной энергии. Аналогичная ситуация имеет место и для аккреционного диска, где, как следует из соотношения (30.2), энергия от внешнего источника ( потенциальная) превращается в энергию турбулентных движений. При взаимодействии вихрей больших масштабов, обусловливающем турбулентную вязкость, происходит передача их энергии в меньшие масштабы, где она в конечном счете превращается в тепловую энергию. Однако происходящее в малых вихрях не сказывается на величине турбулентной вязкости. [35]
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря w, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [36]
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря if, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [37]
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря w, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [38]
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря if, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [39]
При турбулентном течении движение частиц вызывается, главным образом, большими вихрями, в то время как основные потери на внутреннее трение происходят в малых вихрях. Кинетическая энергия больших вихрей передается малым вихрям, где и расходуется на преодоление сил внутреннего трения. Этот переход идет разными путями с различной скоростью, так что можно говорить о независимости малых вихрей друг от друга и от главного течения в жидкости. Важно лишь общее количество кинетической энергии, полученное ими. Потери этой энергии в единице массы малого вихря w, вязкость т ], плотность р - таковы основные характеристики малого вихря, принимаемого как независимое целое в статистическом рассмотрении. [40]
При противоточном движении жидкостей возникает граница раздела, которая сначала волнообразна. На основании уравнения Бернулли на гребнях волн каждого отдельного потока давление повышено, а во впадинах, наоборот, оно понижено. Такое распределение давлений показывает, что поверхность не может быть устойчивой из тех мест, где давление повышено, жидкость будет перетекать в те места, где давление понижено, но это означает, что возникшие ранее волны начнут увеличиваться. В результате этого поверхность раздела распадается на отдельные вихри. В действительности первоначальные небольшие возмущения искажают поверхность раздела обычно не в виде равномерно следующих друг за другом волн, а совершенно беспорядочно, и поэтому в конечной стадии распада образуется в большинстве случаев беспорядочная последовательность больших и малых вихрей. [41]