кающие вследствие разности температур тем больше, чем в большей доле эта работа вертикальные потоки воздуха при доста
уходит на образование вихрей. Оно — петочной скорости движения оказываются не
риодическое, вследустойчивыми, вследствие чего движение ствие периодичностремится перейти в другую, более устой
сти этого процесса. явления чивую форму. Такой формой оказывается Многие вертикальное поступательное движение, со
объясняются именпровождающееся вихревым, с вертикаль
но так, напр., проной же осью. Вихри, наблюдаемые в ат
исхождение сопромосфере [циклоны, антициклоны, смерчи тивления воздуха и (рис. 8)], обычно вдобавок перемещаются по ВОДЫ ДВИЖУЩИМСЯ 'Рис. 14. земной поверхности. Подобные вихри экспе
в них телам; если риментально получил Вейер (1889) при по
цилиндр представляет собой натянутую мощи сконструированного им аппарата, в струну, то она начинает звучать, когда котором вертикальное и вместе с тем враща
скорость ее движения относительно жидтельное движение воздуха создается венти
кости такова, что образуется система лятором, вращающимся вверху прибора и вихрей Кармана; этим объясняется дейснабженным по оси лопастями. Иногда в ат
ствие т. н. эоловой арфы и звучание темосфере наблюдается также образование леграфных проволок. Подобные же вихри вихрей с горизонтальной осью; причины образуются при движении крыла аэроплана такого образования близки к тем, к-рые вы
(рис. 14). Если привести цилиндр во вращезывают вихревые гребни на воде (рис. 6). ние, то с той стороны, где направление Образование вихрей в погра
его движения совпадает с направлением ничном слое. В ин-те Прандтля были движения жидкости, пограничный слой (где изучены многообразные явления образова градиент скорости велик) становится тоньния вихрей в пограничном слое жидкости, ше, и при подходящей величине скорости обтекающей твердое тело. Под погранич
этим можно избежать его отрывания; картина ным слоем разумеется тонкий слой жидкости, при этом соответствует рис. 15 (см. табл.). Из прилегающий к твердому, обтекаемому жид
него видно, что линии тока гуще располокостью, телу. Известно, что этот слой на
жены у той стороны цилиндра, где вращестолько прочно удерживается на поверхно
ние совпадает с направлением движения сти твердого тела, что оказывается непод
жидкости, а по теореме Бернулли (см. Гидвижным; скользящие по нему слои жидко ромеханика) это означает, что жидкостью сти, по мере удаления от поверхности, производится давление в сторону сгущения движутся все быстрее и быстрее, при чем гра
линий; это свойство вращающегося цилиндиент скорости, т. е. изменение скорости на дра положено в основу замены парусов т. н. единицу удаления от поверхности, посте
ротором Флеттнера (см. Роторное судно). пенно уменьшается; примерное распределеДругим способом для устранения отдение скоростей в отдельных слоях показано ления вихрей от поверхности тела является на рис. 9, где скорости изображены стрел
отсасывание вихресодержащего пограничноками. До нек-рого го слоя. На рис. 16и17(см. табл.) изображено \ слоя АВ скорости течение жидкости через уширение трубы, при ........ — изменяются быстро чем во втором случае (рис. 17) на стенках ............... по мере удаления трубы (против белых пятиугольников) имев от границы 'MN, а ются отверстия, через к-рые пограничный " т. к. силы трения слой вытекает наружу. Течение уже не со,,(см. Вязкость') про — держит вихрей; это значит, что и сопропорциональны тем — тивление течению уменьшается, т. к. не ухо* пу изменения (гра — дит работа на вихреобразование. ПрактиРис. 9.. диенту) скоростей, ческие применения этого явления возможны то именно в слое при подводе воды к турбине (см.).
ABMN они значительны, и действие их В. д. у крыльев аэроплана. Особый подлежит учету. MNAB и есть пограничный случай образования вихрей — вихри, обраслой. За пределами слоя АВ (лежащего зуемые концами крыльев аэроплана и всякого пропеллера (гребтем ближе к MN, чем меньше вязкость жидкости) скорость изменяется настолько ного винта). Под крылом аэроплана медленно, что силами трения можно преимеется избыток данебречь и применять к изучению движения вления воздуха, нев этой области хорошо известные положения гидродинамики идеальной жидкости, при Рис. 18. посредственно над ним — недостаток. чем можно считать движение безвихренным.
В пограничном же слое, где мы имеем дви
Поэтому воздух из-под крыла перетекает чежение вихревое, влияние сил трения не
рез его конец на верхнюю сторону; образуютрудно рассчитать. Если теперь создаются щийся при этом пограничный слой сносится условия, когда пограничный слой отделяет
при движении крыла назад и образует там ся от поверхности тела, то вместе с ним вихрь, изображенный на рис. 18. Энергия, переходят в свободную жидкость и вихри. теряемая в этом вихре, соответствует увеПрилагаемые снимки Прандтля дают кар
личению сопротивления аэроплана движетину движения жидкости, обтекающей ци
нию (т. н. индуктивное сопротивление, линдр (рис. 10—13, см. табл.). см. Аэродинамика)', подобные же сообраСопротивление такому движению, выра
жения лежат и в основе так называемой жаемое работой движущих сил, очевидно, вихревой теории пропеллера.
