НЕЛИНЕЙНЫЙ СЦЕНАРИЙ РАЗВИТИЯ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ВИХРЕВОГО СЛОЯ В ПОЛЕ ТЯЖЕСТИ
Гончаров В.П.

Received: February 26, 2007

PACS: 47.10.-g, 47.15.ki, 47.32.cd, 05.45.Yv

DJVU (151.1K)

PDF (365.6K)

Сформулирована гамильтоновская версия контурной динамики для моделей плоских равнозавихренных течений с контактной границей. В рамках этого подхода рассмотрен нелинейный сценарий развития неустойчивости и изучены структурные элементы этого процесса - локализованные вихревые образования, возникающие в сильно возмущенном пограничном слое завихренной жидкости со свободной границей в присутствии силы тяжести. Исследовано влияние силы тяжести и завихренности на форму и скорость распространения вихревых структур. Показано, что на роль частицеподобных вихревых структур, описывающих процесс дезынтеграции течения, претендуют компактоны - нелинейные решения с компактным носителем. Исследование механизма неустойчивости показало возможность автомодельного коллапса. Установлено, что на финальной стадии коллапса форма вихря стабилизируется, а на его границе происходит интенсификация вихревой пелены по закону (t₀-t)^{- 1}, где t₀ - время коллапса.