Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Forskning er med til at vise, hvordan turbulens kan opstå uden inerti

Turbulens kan faktisk forekomme uden inerti. Inerti er et objekts tendens til at modstå ændringer i dets bevægelse, men turbulens kan opstå fra indre væskeustabiliteter uden behov for en massiv genstand til at starte forstyrrelsen. To mekanismer, der kan generere turbulens uden inerti er:

1.Kelvin-Helmholtz ustabilitet:Denne ustabilitet opstår, når to væskelag med forskellige tætheder eller hastigheder flyder forbi hinanden. Forskellen i hastighed og retning skaber en forskydningskraft i grænsefladen mellem lagene, som kan føre til udvikling af bølger. Hvis bølgerne bliver tilstrækkelig store, kan de bryde og skabe turbulens.

2.Rayleigh-Taylor ustabilitet:Denne ustabilitet opstår, når en tættere væske placeres over en mindre tæt væske i et gravitationsfelt. Tyngdekraften, der virker på den tættere væske, får den til at synke og den mindre tætte væske til at stige, hvilket fører til dannelsen af ​​ustabile tæthedsgradienter. Disse gradienter kan forstærke små forstyrrelser og til sidst nedbrydes til turbulent flow.

Både Kelvin-Helmholtz og Rayleigh-Taylor ustabilitet kan forekomme uden nogen ekstern kraft eller genstand til at starte turbulensen. De er rent væskedynamiske fænomener, der opstår fra vekselvirkningerne mellem væskerne selv.

Varme artikler