Hydrodynamická stabilita

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 18. října 2013; kontroly vyžadují 15 úprav .

Teorie hydrodynamické stability  je část hydrodynamiky a teorie stability , která studuje podmínky, za kterých se ztrácí stabilita různých stavů a ​​proudění tekutin.

Obecné informace

V hydrodynamice je stabilita chápána jako tlumení počátečních poruch. Perturbace jsou jakýmsi doplňkem k základním fyzikálním veličinám (především rychlost a tlak tekutiny , ale lze uvažovat i poruchy jiných polí  - teploty , magnetického pole atd.). Uvažujeme-li vývoj poruch v čase , pak uvažujeme problém temporal - gram temporal , from lat tempus , time ) stability , pokud podél určitého směru v prostoru (například podél potrubí), tak prostorová stabilita .

Pokud poruchy rostou v daném bodě tekutiny s časem, ale jsou unášeny tokem, takže v každém konkrétním bodě prostoru nedochází k rostoucím poruchám, pak říkají, že se jedná o konvektivní nestabilitu , ale pokud poruchy rostou při v určitém bodě, pak je to absolutní nestabilita .

Typicky tok (nebo zbytek) tekutiny závisí na nějakém parametru ( Reynoldsovo číslo pro průtok, Rayleighovo nebo Grashofovo číslo pro konvekci). Pak má smysl uvažovat o kritické hodnotě tohoto parametru (prah stability), nad kterou začíná vývoj poruch. V tomto případě jsou samotné poruchy popsány některými vlastnostmi - například tvarem , amplitudou atd. Grafické znázornění závislosti prahu na parametrech poruchy (obvykle na vlnovém čísle nebo fyzikálních parametrech, např. Prandtlovo číslo nebo Soretovo číslo ) se nazývá neutrální křivka . Například u takových problémů, jako je Poiseuilleovo proudění [7] , Rayleigh-Taylorova nestabilita , Kelvinova-Helmholtzova nestabilita , Rayleigh-Benardova konvekce [8] , konvekce ve vertikální vrstvě atd., je hlavním zájmem hledání hranice chaotizace nebo nerovnováhy [ 9] v systému. V uvedených případech je vykreslena závislost kritické hodnoty regulačního parametru (kdy se poruchy stanou netlumenými) na vlnové délce poruchy.

Lineární analýza

Linearizace rovinného proudění vede k Orr-Sommerfeldově rovnici .

Nelineární analýza


Pozoruhodné výsledky

Zkoumané proudy:

Známé nestability v hydrodynamice (viz také seznam hydrodynamických nestabilit):

Vědci zabývající se hydrodynamickou stabilitou

Viz také

Poznámky

  1. Rusko-latinský slovník . na5ballov.pro. Získáno 10. října 2018. Archivováno z originálu 10. října 2018.
  2. Spánková kost  // Wikipedie. — 2018-06-08.
  3. Temporální logika  // Wikipedie. — 2018-10-10.
  4. Temporal muscle  (anglicky)  // Wikipedia. — 27. 7. 2018.
  5. Temporale  (anglicky)  // Wikipedie. — 2018-04-02.
  6. Spánková kost   // Wikipedie . — 2018-05-21.
  7. Landau L. D., Lifshits E. M. Teoretická fyzika, v. 6: Hydrodynamika. M .: Fizmatlit, 2001 - str. 149
  8. Gershuni G. Z., Zhukhovitsky E. M. Konvektivní stabilita nestlačitelné tekutiny. M.: Nauka, 1972 - str. 37
  9. Rovnováha  // Wikipedie. — 2018-10-09.

Literatura