- во -
4.3. Пограничное /сильное- ящерное/ и дистшщио.чнon /плок.тг>о-магкитное/взаимодейстрия винтовых виупсь^х к^л-'ц /чу;ионов/.
Как было показано в предыдущем разделе, движение газа в окрестностях вихревого винтового тороидального кольца можно разделить на две области - пограничной ело!4, характеризующийся чрезвычайно большим изменением скоростей и занимающий весьма незначительную область толщиной порядка 0,1 Ферми, и остальное пространство, в котором градиент скоростей невелик и, в основном, подчиняется обычным законам вихревого движения. Соответственно различны будут и силы, и поведение двух вихрей в зависимости от того, в каком слое эфира друг относительно друга они взаимодействуют /рис. 4.10/.
Если взаимодействие двух винтовых вихревых колец происходит на расстоянии, соизмеримым с толщиной пограничного слоя, то поверхности вихрей, примыкающие друг к другу, попадут в пограничные слои, е тс время как противоположные стороны вихрей окажутся в области нормальных градиентов скоростей заира. Если жа взаимодействие колец происходит вне пограничного слоя, то обе сторонч кольца попадут в область нормального градиента скоростей.
Силы, действующие на вихри в первом случае будут существенно превышать силы, действующие на вихри во втором случае.
Как в первом, так и во втором случаях взаимная ориентация вихрей будет определяться тороидальным движением газа, поэтому , потоки газа на поверхностях вихрей, обращенных друг к другу, будут направлено в разные сторонч, блогодаря чему давление газа в промежуточном между вихрями слое г&за будет снижено относительно внешнего давления.
Из уравнения Бернулли
с учетом зависимости плотности от давления для сжимаемого газа
/4.34/
/4.35/
вытекает, что
у р
1--= г /4.36/
6 - I А
Следовательно,
- 81 -
U
= 2 Г i- i
Далее, положив
А.
А
I -
Рс
г
/4.37/
Р/>
''{У
где foe - давление в слое, движущимся со скоростью
%
откуда и наконец,
Я
л
L1--
Р
тг
получим: Г- I 1
/V
^ Л/
/4.33/
Таким образом, давление зависит поверхности вихря не только от скорости потока непосредственно ка самой поверхности, но п от градиента изменения скорости в направлении, перпендикулярном течению потока.
Уменьшение давления в слое газа между вихрями заставляет вихри прижиматься друг к другу с силой, определяемой площадью вихрей и разностью давлений в свободной среде и в промежуточном слое. При этом из двух возможных способов соединений вихрей более устойчивом будет то, при котором вихри взаимодействуют боковыми сторонами, поскольку при этом длина общего потока газа будет меньше, что соответствует минимуму энергии системч или максимуму энергии связи /рис. 4.11/.
Очевидно, что если один из вихрей имеет помимо тороидального еще и кольцевое вращение, то градиент скорости будет еще больше, и сила взаимодействия между вихрями будет также большей, чем в случае, когда кольцевого вращения нет.
На основании изложенного мокко ожидать, что если нуклони представляют собой кольцевое вихри, то при сопряжении их боковой поверхностями в пределах пограничного слоя сило взаимодействия будут различаться в зависимости от того, различаются они меаду собой
