top of page

Типы вихрей

В природе существует два типа вихрей: вихри Бенара и вихри Тейлора. Причём первичным является вихрь Бенара. Вихрь же Тейлора в качестве своих элементарных вихрей имеет вихри Бенара. Вихрь Бенара имеет два направления осевого движения и два направления вращения.

Внутренний поток двигается вверх, скажем, с правым направлением вращения (смотреть по направлению осевого движения). Наружный поток двигается вниз также с правым направлением вращения (также смотреть по направлению осевого движения). Вихри Бенара могут иметь и левое направление вращения, которое имеют как внутренний, так и наружный потоки. А т.к. мы смотрим на направление вращения с разных направлений, то внутренний и наружный потоки не только двигаются, но и вращаются с противоположных направлений. И это вполне естественно. Ведь закон сохранения момента количества движения никто не отменял. Если у нас имеется момент количества вращения в одном направлении, то ему должен соответствовать момент количества вращения в противоположном направлении. Стоит отметить, что правый рисунок недостоверен, т.к. на нём внутренний и наружный потоки вращаются в одном направлении. В качестве подтверждения этого положения приведём рисунки из видиков торнадо.

В начальной стадии формирования торнадо, вихрь опускающийся из облаков имеет направление вращения по часовой стрелке (https://youtu.be/Isl-JBojqvg).

 

В сформировавшемся же торнадо он имеет направление вращения против часовой стрелки (https://youtu.be/U25X7macusk).

Внутренний поток торнадо носит название хобота. И только хобот торнадо причиняет катастрофические разрушения: хобот способен свернуть в узел фермы железнодорожного моста. Периферия же торнадо безобидна. В начальные моменты формирования торнадо мы видим периферийный поток, который вращается по часовой стрелке. Хобот торнадо никак себя не проявляет. Хобот же сформировавшегося торнадо выбрасывает клубы пыли, которую периферия не в силах заставить вращаться в своём направлении. Поэтому клубы пыли в сформировавшемся торнадо вращаются против часовой стрелки, что и доказывает вращение потоко вихря Бенара в противоположных направлениях.

Но вихрь Бенара может существовать не только в форме подобной форме торнадо. Равноправным вихрем, широко распространённым в природе является анаполь.

В вихре Тейлора вращение идёт в одном направлении. Классика вихря получена Тейлором в зазре между двумя цилиндрами, внутренний из которых вращался.

На рисунке показано несколько вихрей, соседние из которых вращаются в противоположных направлениях (вновь свой наглый норов продемонстрировал закон сохранения момента количества движения). Вихрями Тейлора являются цунами и солитоны,

в которых все слои вращаются в одном направлении. Вихрем Тейлора является и дымовое кольцо.

Но если цунами и солитоны сохраняют размеры, то дымовое кольцо увеличивает диаметр и самоуничтожается.

схема движения в вихре Бенара.jpg
Вихрь Бенара.jpg
торнадо 2.jpg
торнадо 3.jpg
вихри Тейлора, классика.jpg
движение солитона по мелкой воде.jpg
дымовое кольцо.jpg
анаполь.jpg
bottom of page