Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше
Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике
Имеются два коаксиальных бесконечных цилиндра радиусов $r_{1}^{\prime}$ и $r_{2}^{\prime}\left(r_{1}^{\prime}<r_{2}^{\prime}\right)$, вращающихся с постоянными угловыми скоростями $\omega_{1}$ и $\omega_{2}$. Между цилиндрами находится несжимаемая вязкая жидкость, которая вследствие вязкости вращается. Если $\lambda-$ число Рейнольдса, $\lambda=\frac{r_{1}^{\prime} \omega_{1}\left(r_{2}^{\prime}-r_{1}^{\prime}\right)}{v}(v-$ коэффициент кинематической вязкости), то при малых $\lambda$ мы получаем течение, не зависящее от $\lambda$, называемое течением Куэтта. По мере роста $\lambda$ возникают несколько типов движений жидкости, простейшим из которых является течение, не зависящее от $\varphi$ и периодическое по $z$ ( $r, \varphi, z$ – цилиндрические координаты). Если мы ограничимся такими течениями и потребуем, чтобы решение $v$ было инвариантно относительно действия группы $T_{1}$, порожденной сдвигами $z \rightarrow z+\frac{2 \pi}{\sigma}$ и $\varphi \rightarrow \varphi+2 \pi, \quad \sigma>0$, и рассмотрим «основное» течение $V\left(V_{r}, V_{\varphi}, V_{z}\right), P$ в цилиндрических координатах (предполагая $V$ и $P$ заданными), то мы можем записать уравнения Навье – Стокса в виде
(a) $D_{t} u-\tilde{\Delta} u+\lambda L(V) u+\lambda
abla q=-\lambda N(u)$,
(б) $
abla \cdot u=0,\left.u\right|_{r=r_{1}, r_{2}}=0, u(T x, t)=u(x, t)$,
(в) $\left.u\right|_{t=0}=u^{0}$,
где $v=V+u, p=P+q, D_{t}=\frac{\partial}{\partial t},
abla=\left(\frac{\partial}{\partial r}, 0, \frac{\partial}{\partial z}\right)$ (градиент) $\Delta=\frac{\partial^{2}}{\partial r^{2}}+\frac{1}{r} \frac{\partial}{\partial r}+\frac{\partial^{2}}{\partial z^{2}}$ (лапласиан), $\tilde{\Delta}_{i k}=\left(\Delta-\left(1-\delta_{i 3}\right) / r^{2}\right) \delta_{i k}$, $L_{l k}^{0}(V)=-2 V_{\varphi} \delta_{i l} \delta_{2 k} / r+\left(V_{r} \delta_{2 k}+V_{\varphi} \delta_{l k}\right) \delta_{i 2} / r$, $L(V) u=L^{0}(V) u+(V \cdot
abla) u+(u \cdot
abla) V$, $Q(u)_{l}=-u_{\varphi}^{2} \delta_{i l} / r+u_{\varphi} u_{r} \delta_{i 2} / r$, $N(u)=(u \cdot
abla) u+Q(u)$.