Вязкие волны -
это поперечные, сдвиговые волны, существующие в
реальных вязких жидкостях вблизи колеблющихся
относительно жидкости твёрдых границ. Для
генерации таких волн достаточно, чтобы
тангенциальная компонента скорости на границе
была ненулевой [1].
Экспериментальное исследование вязких волн
проводилось нами сначала на самой простой модели
- вблизи тонкой пластины, колеблющейся в своей
плоскости [2]. Вязкие волны имеют гигантский по
сравнению с продольными, акустическими, коэффициент поглощения. На длине
волны колебательная скорость уменьшается примерно в 500 раз. Поэтому для
исследования выбирались очень низкие частоты (единицы герц) и достаточно
вязкие жидкости (например, глицерин). Однако такая модель при всей её
простоте оказалась неудобной, поскольку пластина конечных размеров при
колебаниях вытесняет жидкость, и скорость вблизи неё складывается из
поперечной скорости частиц жидкости, замещающей вытесняемый пластиной
объём, которая находится в противофазе со скоростью пластины,
с
колебательной скоростью частиц в вязкой волне.
Гораздо удобнее изучать движение жидкости
вблизи таких тел, при колебаниях жидкости не
вытесняют. Это, например, цилиндр или шар,
совершающие вращательные движения вокруг оси
симметрии [3]. |
Литература |
1. |
Ландау
Л., Лифшиц Е. Гидродинамика. М. Наука. 1986. |
2. |
Грачёв
Б., Семёнова Н. Исследование сдвиговых волн
большой амплитуды в жидкости. Труды конференции
по нелинейной акустике. Таллин. 1978. |
3. |
Грачёв
Б., Семёнова Н. Исследование вязких волн в
жидкости. Акуст. журнал. Вып. 4. 1985. |
|