- 154-
а/
ГЛ
о
о
б/
Рис. 6.8. Проникновение тора с кольцевчм движением в другой тор: а/ начальный момент; б/ устойчивая система , двух торов с противоположным направлением кольцевого движения.
0=0
Рис. 6.9. Распространение тороидального движения в плоскости движения газа.
Рис. 6.10. Распространение кольцевого движения перпендикулярно плоскости движения газа
t
чтп>
О
О
ср
, I V
О 1 vJ
а/ б/ в/
Рис. 6.II. Развитие вихря в цилиндрическом столбе жидкости.
- 155 -
Кольцевое же движение распространяется в направлении, перпендикулярном этому движению вдоль оси вектора кольцевого дни;яения /рис. 6.10/. Поскольку последнее утверждение не очевидно, на чем необходимо остановиться подробнее.
Рассмотрим распространение вращательного дгижения в столбе жидкости, ограниченном цилиндрическими стенками, ьри помещении в центре столба вертушки, ось вращения которой совпадает с осью цилиндра. Из наблюдений за поведением жидкости следует, что развитие вихря претерпевает три стадии.
Первая стадия /рис. б.На/ заключается в закручивании жидкости в плоскости вертушки и возникновении в этой плоскости спирально развивающегося течения. Толщина слоя движущейся жидкости равна толщине /вчсоте/ вертушки. Эта стадия длится до тех пор, пока вращающаяся жидкость не коснется стенок сосуда. Ча этой стадии имеет место только поперечное распространение кольцевого движения в плоскости кольца.Однако эта стадия относительно кратковременна.
После достижения жидкостью стенок сосуда начинается вторая стадия развития вихря /рис. 6.1I/, заключающаяся в расползании закрученной жидкости до тех пор, пока вращающаяся часть не приобретет форму параболоида. Здесь уже имеет место движение в направлении оси вихря, но только по стенкам, в то время как по оси продолжается движение незакручеч^ой жидкости к центру вертушки. Эта стадия также относительно кратковременна.
Третья стация /рис. 6.11/ заключается в бурном тороидальном перемешивании струй вращающейся жидкости с невращающейся, в результате чего вся жидкость вовлекается во вращательное движение. Здесь основным итогом всего движения является распространение вращения жидкости вдоль оси цилиндра в направлении, перпендикулярном плоскости вращения.
Поскольку последняя стадия оолее длительная, нежели предыдущие две, по крайней мере, во столько раз, во сколько длина цилиндра оольше его радиуса, в оольшинстве случаев возможно ограничиться рассмотрением только этой формы движения при анализе развития кольцевого движения в труоках вихрей, так как для этих труоок также характерно многократное превышение длины величины их радиуса. Роль стенок цилиндра для вихревчх трубок играют стенки соседних вихрей.
Изложенные соображения позволяют перейти к рассмотрению отдельных проявлений электромагнетизма с целью уточнения аналогии между ними и вихревыми движениями газа.
