Гидродинамическая неустойчивость
ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ, спонтанное возникновение и нарастание новых, изначально отсутствующих элементов в картине течения жидкости. Расчёт гидродинамической неустойчивости основан на существовании идеализированных схем течений, включающих поверхности разрыва скорости и/или плотности.
Различают несколько характерных типов гидродинамической неустойчивости. Гидростатическая неустойчивость Рэлея-Тейлора развивается на границе раздела между вышележащей тяжёлой и нижележащей более лёгкой жидкостями. Гидродинамическая неустойчивость Кельвина-Гельмгольца возникает на границе между двумя слоями жидкости, один из которых скользит по другому. Гидродинамическая неустойчивость Рихтмайера-Мешкова возникает в условиях быстро нарастающего ускорения и ведёт к деформации границы раздела между двумя жидкостями с разными плотностями. В последнем случае при любой ориентации вектора ускорения плоская граница трансформируется в вихревые пузыри, в промежутках между которыми располагаются узкие струи.
Нестационарность потоков формирует переменные гидродинамические силы, которые вызывают колебания, приводящие к разрушению отдельных элементов или конструкции в целом. Необходимость изучения гидродинамической неустойчивости возрастает по мере развития судостроения, машиностроения, авиационной и космической техники.
Лит.: Джозеф Д. Устойчивость течений жидкости. М., 1981; Альбом течений жидкости и газа. М., 1986.
Ю. Д. Чашечкин.