Архив номеров

Рассмотрена задача об устойчивости кругового цилиндра в циркуляционном потоке при условии, что цилиндр может совершать как свободные колебания (свободный цилиндр), так и колебания в присутствии вынуждающей силы (цилиндр на пружине). Показано, что при наличии завихренности в потоке такая простая система может оказаться неустойчивой. Рассмотрены частные случаи распределений завихренности, позволяющих получить точное аналитическое решение. Проанализирован случай слабой монотонно убывающей завихренности произвольного вида при произвольном соотношении между плотностью цилиндра и жидкости. Оказалось, что неустойчивость может возникать только для цилиндра, плотность которого больше плотности жидкости. Построена приближенная процедура решения этой задачи, основанная на рассмотрении энергетического баланса в системе, позволяющая получить выражение для инкрементов и объяснить физический механизм реализующей неустойчивости, которая связана с возможностью передачи энергии от возмущений в критическом слое к колебаниям цилиндра.