Teorie hydrodynamické stability je část hydrodynamiky a teorie stability , která studuje podmínky, za kterých se ztrácí stabilita různých stavů a proudění tekutin.
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.
Linearizace rovinného proudění vede k Orr-Sommerfeldově rovnici .
Zkoumané proudy:
Známé nestability v hydrodynamice (viz také seznam hydrodynamických nestabilit):