Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Ван-Дайк М. -> "Альбом течений жидкости и газа" -> 18

Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.

Ван-Дайк М. Альбом течений жидкости и газа — М.: Мир, 1984. — 184 c.
Скачать (прямая ссылка): albomtecheniyajidkosteyigaza1986.pdf
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 37 >> Следующая


83
139. Конвективные валики, движимые плавучестью. Дифференциальные интерферограммы демонстрируют сбоку картины конвективной неустойчивости силиконового масла в прямоугольном ящике с относительными размерами сторон

10 :4 :1, подогреваемом снизу. На верхнем снимке видна классическая ситуация Рэлея-Бенара: рав-

140. Круговые конвективные ячейки, движимые плавучестью. Силиконовое масло, содержащее алюминиевый порошок, покрыто равномерно охлаждаемой стеклянной пластинкой, исключающей влияние поверхностного натяжения. Круговая граница создает круговые валики. На левом снимке медное дно равномерно подогревается при условиях, соответствующих числу Рэлея, в 2,9 раза пре-

номерный нагрев создает валики, параллельные более короткой стороне. На средней фотографии разность температур, а следовательно, и амплитуда движения возрастают в направлении справа налево. На нижней фотографии ящик вращается относительно вертикальной оси. [Oertel, Kirchartz, 1979; Oertel, 1982а]

вышающему критическое, что приводит к образованию регулярных валиков. На правом снимке дно около внешней границы горячее, чем в центре. Тем самым создается глобальная циркуляция, которая, будучи наложена на регулярные круговые валики, порождает попеременно более крупные или более мелкие валики. [Koschmieder, 1974, 1966]
141. Конвекция, создаваемая поверхностным натяжением (конвекция Бенара). Приводимый снимок, увеличенный примерно в 25 раз, демонстрирует гексагональную конвективную структуру в слое силиконового масла глубиной 1 мм при равномерном нагреве снизу и воздействии окружающего воздуха сверху. Если верхняя поверхность свободна, то течение создается главным образом неодно-

родностями поверхностного натяжения, а не плавучестью, как на фото 139 и 140. Свет, отраженный от алюминиевых хлопьев, демонстрирует подъем жидкости в центре каждой ячейки и ее опускание на краях. Время экспозиции составляет 10 с, тогда как время движения жидкости поперек ячейки от центра к краю равно 2 с. Фото М. G. Velarde, М. Yuste, J. Salan

142. Нерегулярности гексагональной структуры конвективной картины Бенара. Как видно на снимке, гексагональная структура ячеек, характерная для конвективной неустойчивости, вызванной главным образом поверхностным натяжением, приспосабливается к круговой границе. Алюминиевый порошок демонстрирует течение в тонком слое силиконового масла с кинематической вязкостью 0,5 см2/с на равномерно нагретой медной пластинке. Маленькая выемка на пластинке приводит к возникновению нерегулярности ячеек в области слева, где образуются ячейки в форме огранки бриллианта. Это показывает, насколько картина чувствительна к малейшим нарушениям регулярности. [Koschmieder, 1974]
143. Формы неустойчивости в нагретом слое.

Фреон, заполняющий пространство между горизонтальными пластинками, мгновенно нагревается снизу: Серия последовательно снятых дифференциальных интерферограмм демонстрирует

144. Вторичная неустойчивость на вогнутой стенке.

Трехмерная неустойчивость типа Толлмина-Шлихтинга наблюдается в зонах неустойчивого пограничного слоя на вогнутой стенке, простирающихся в продольном направлении между вих-

формы неустойчивости в возникающем конвективном факеле и тепловом пограничном слое на нижней пластинке, переход к турбулентности и турбулентные структуры в верхнем и нижнем пограничных слоях. [Oertel, 1982b]

рями Тейлора-Гёртлера. Поток течет слева направо и виден здесь в направлении вдоль размаха. Линии пузырьков начинаются от катодной проволочки, установленной перпендикулярно стенке для визуализации профилей скорости. [Bippes, 1972]
145. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца в стратифицированном сдвиговом течении. Длинная труба прямоугольного сечения, первоначально горизонтальная, заполнена водой поверх окрашенного соляного раствора. Примерно в течение часа происходит свободная диффузия жидкостей, а затем труба внезапно наклоняется на угол 6°. приводя в движение обе жидкости. Соляной раствор

приобретает постоянное ускорение в направлении вниз под уклон, тогда как находящаяся сверху вода аналогично ускоряется вверх. Через несколько секунд на поверхности раздела возникает синусоидальная неустойчивость, которая в момент, запечатленный на снимке, уже нелинейным образом разрослась в регулярные спиральные валики. [Thorpe, 1971]

146. Неустойчивость Кельвина-Гельмгольца наложенных потоков. Нижний поток воды движется влево быстрее, чем верхний. Вода содержит краску, которая флуоресцирует при освещении вертикальным лазерным световым ножом. Более быстрый поток получает синусоидальные возмуще-

ния с наиболее неустойчивой частотой (верхний снимок) или с вдвое меньшей частотой (нижний снимок), так что движение выходит на субгармонику. Фото F. A. Roberts, P. Е. Dimotakis, A. Roshko

87
147. Волны Кельвина-Гельмгольца на поверхности тонкой жидкой пелены. Вода выпускается сверху вниз в форме утончающейся плоской пелены из сопла с веерообразным распылением. Сопло синусоидально колеблется перпендикулярно плоскости пелены с частотой, создающей волновую неустойчивость. Вид сбоку показывает начальный экспоненциальный рост возмущений, предсказываемый двумерной теорией, а также развитие сложной волновой формы при возрастании амплитуды. Поток капель в осевом направлении в нижней части снимков получается в результате коллапса краев пелены, как видно на снимке течения в плане. [Crapper, Dombrowski, Jepson, Pyott,
Предыдущая << 1 .. 12 13 14 15 16 17 < 18 > 19 20 21 22 23 24 .. 37 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed