Альбом течений жидкости и газа - Ван-Дайк М.
Скачать (прямая ссылка):
І2Я- Ламинарные вихри Тейлора в узком каюре- Внутренний цилиндр большего рад иуса в той же установке соответствует отиоентемиму радиусу, рапному 0,8%. Kar и прежде, вращается только внутренний цилиндр. На верхнем снимке показана центральная область осесим-метрнчных вихрей при скорости вращения, я 1,16 раза превышающей критическую. На нижнем снимке при скорости вращения, а 8,5 раза большей критической, течение оказывается лвоякопернодическим с шестью волнами по окружности вихрей, дрейфующими нрн вращении (Koichmi eder. 1979)
7» 129. Rni|w TiiHfi между сферами.
При отношении радиуеоп сфер 0,95, котла внешняя сфера неподвижна, а внутренние ярашаеіся с числом Re — 7600, алюминиевые частицы в силиконовом масле позволяют видеть ламинарные вихри вблизи экватора. (Sawattki. Zie-гер. 1970)
1Э0. (лнфалевидиая іурбу.іеиіиосіь между Hм.1ш.1рамн. врашаюшнмися в цютшопо.нтиые стороны. Показанная
здесь структура из чередующихся ламинарных и турбулентных спиралей, напоминающая «знак парикмахерский» и впервые обнаруженная Коулзом. была образована путем первоначального придания вращения внешнему цилиндру от состояния покоя до Re - 10000 (рассчитано по виеїшіему радиусу I, а затем медленного ускорения внутреннего цилиндра вплоть до Re — 4200 (рассчитано по виуїрениему радиусу!- Фото M Ciorman, H- L. Swmney
131. Осеснмметричпас турбулентные вихри ТсИлпря. Условия совладают с теми, которые соответствуют фото 127 и 128, однако скорость вращения в 1625 раз больше критической. Внеіаішое начало вращении создает первоначально хаотическое движение, однако в течение минуты возникает видная на снимке регулярная стационарная турбулентная структура. [KoBchmicder, 1979)
7» 132. ( пирK tiлиг вихра ¦¦ врашBWittieMCB даше.
Диск диаметром 40 см вращаетсяпротив часовой стрелки в воідуке оо сх оросімо 1800 об/мин. Г ах выделяющийся и) чстыреххлористого титана, нанесенного на окрашенную в черный пвет поверх-
ность. наблюдает са с помощью стробоскопического устройства Пограничный слой, ламинарный вблизи центра лнекв. претерпевает переход, осуществляющийся ориентировочно черел 32 вихря [Kobayariii, Kohama, Takamatlale. 1980J
113. Спральиые вихри ив вряшаимцейся сфере. Сфера диаметром 2S см вращается в воздухе оо скоростью IjOO об/мт с вектором угловой скорости, направленным влево Стробоскопическое наблюдение газообразного чегмрехклористого титана показывает, что. ках и на предыдущем снимке дли диска, в области перехода тираничного слоя на сфере появляются Citnpa-UiHbie вихри Белая радиальная линия нсоо.тзустся для синхронизации сіробоскопа. Фото Y. Kohama. R Ko-bayastu
W I M- Стремы* мхра ¦¦ конуса, вряшякяікмси ¦
поток». Конус с полуутлом раствора IS5 и Jiuuti -ром основания 20 см вращается со сасоросгыо 700 on Wtot а осевом воздушном потоке, имеющем
скорость 2.9 Mit. Видно, но по мере развития спиральных вихрей они приобретают кружевную структуру Фото R. Kobaytuthi. Y Knhama1 М. Kurosawa
ДО. Одновременно проявляяiuiмеся волны 'Голл-MMta ІІІ.аиттжіа и (яауккаыгтрг. На лкспери-ментах с вращающимся телом в дымовой аэродинамической трубе видно, что здесь налагаются лае молы неустойчивости. Число Рейнольдсв. рас-
ам»
считанное по длине, примерно равно I млн. а окружная скорость на поверхности цилиндрической части состаалвет 0.61 от скорости свободного потока. [Mueller, Nelson, Kegelman. Могкоутп, 1981]
¦I 136. Кшкит >u нршіаюсигмсм инлмире. Струк-I урн іечсния во вращающейся «сковороде-кастрюле», нагретой do внешней границе н охлажденной в центре, удивительно похожа в своих основных чертах на структуру земной атмосферы в средних широтах Здесь слой воды глубиной 4 CM в цилиндре диаметром 19,5 см вращается против часовой стрелки, совершая 30 об,1c, и нагревается при но-
минальной мощности ISO Вт на внешней границе Фото отрезков траекторий алюминиевых частиц на свободной поверхности демонстрирует iubc струйки, а также широкий спектр нерегулярных вихрей Общая структура течения напоминает кар-погод и полушария для верхней тропосферы IU el al.. 1959)
ту ПС [FulO
2 137. Ксивекиия ял вращающейся колыквой обля-
ст*. BoWoVMe и струйные дпижения, показанные па преяыдушсм снимке, становятся значительно более регулярными и периодическими, когда вращающаяся жидкость сосредоточена в кольцевой области, ограниченной иеиіральиьім ядром. За пределами і ран ища устойчивости наблюдаются симметричные движения, а большую часть внутренней области занимают стационарные или периодически флуктуирующие волны При усилении арап кии я волновые числа воли во внутренне я области становятся последовательно все больши-
ми Приведенные здесь фотографии демонстрируют две фазы самопроизвольной периодической флуктуации (период соответствует 16 оборотам).
Происходящей и пягиволновой системе а слое воды глубиной 7 см между цилиндрами с радиусами 19,5 и 7.8 см при yrJIOMM скорости вращения 0.50 сНоминальная мощность нагрева составляет 80 Вт на внешней границе и 15 Вт иа внутреннем ядре. Волны медленно распространяются в направлении против часовой с гречки по оіиошению к сосуду . [FuItz, Spcnce1 1967)
