все постепенно успокаивается, возвращается к плавности-однородности – в ламинар.
Еще не все. Для начала турбуленции (и для образа ее) важна инициирующая флюктуация – какое-то случайное событие-возмущение. Например, если кинуть в гладкий поток камешек, турбуленция начнется при Re = 2300; если не кинуть – оттянется до Re = 60 000. Если тот же камешек не кинуть, а осторожно внести, тоже затянется. Если камень крупный – за ним пойдут крупные волны, если маленький – мелкие, и т. п.
…Это можно наблюдать на водосливных плотинах: переваливает через бетонную стенку во всю ее ширь тугая, насквозь прозрачная зеленая полоса – а ударившись о поддон, сразу делается пенистой, шумной, серой, в зыби и водоворотах; совсем другая вода.
Или на берегу моря: идет красивая гладкая волна, а как коснулась галечного дна – запенилась, забурлила…
«Не образумлюсь, виноват». А виноват я в том же, что и Чацкий, смысле: горе от ума… Прибыло решение ВАК о лишении меня по ходатайству ученого совета университета звания доцента. И как быстро-то! Бумаги о присвоении мне такого звания лежали в комиссии целый год. А здесь в неполные две недели – чик! – и готово. А еще говорят, что в ВАК сидят бюрократы.
Теперь я сам подскажу Александру Ивановичу, который любит именовать меня доцентом (подозреваю, что более под влиянием фильма «Джентльмены удачи»), уточнение: доцент-расстрига.
Но продолжим о турбуленции. Что существенного удается выжать-обобщить из всех источников? Какую квинтэссенцию?
…что полного математического описания турбулентных процессов нет и не предвидится: все они сложны, как… как сама природа. Теории описывают простенькие частные проявления турбуленции: гармонические волнения – нарастающие, убывающие, интерферирующие – и вихри.
О последних стоит подробнее:
– центральная часть, «ядро» вихря, вращается по закону твердого тела, как целое;
– за пределами ядра скорость вихря убывает пропорционально квадрату расстояния;
– вихревые трубки во взаимодействии завиваются друг около друга; тонкие, естественно, обвивают те, что толще, мощнее.
(Все это так и просится на аналогию с… но не спеши.)
…что при всем богатстве образов турбуленция не есть хаос – сложные, но устойчиво повторяющиеся картины пульсаций, колебаний, вихрений.
При этом опять выпирают замечательные свойства турбулентного «ядра» в потоке:
– во-первых, при нарастании скорости потока ядро стягивается, уплотняется; картина бурлений в нем становится более упорядоченной, периодической; а при уменьшении напора наоборот – ядро разбухает, рыхлеет, расплывается;
– во-вторых, запас турбулентной энергии в «ядре» пропорционален квадрату скорости потока.
Это опять ассоциируется с… но молчание, молчание!
…что –
