13.11. Давление в поле кругового вихря.
Обозначим через
соответственно давление внутри и вне вихря. Давление должно быть непрерывно на границе вихря, следовательно,
Внутри вихря уравнение движения жидкости имеет вид
так как жидкость вращается с постоянной угловой скоростью
следовательно, ускорение жидкости равно
и направлено к точке О. Интегрируя последнее уравнение, мы получаем формулу
где
— давление в центре вихря.
Вне вихря мы можем использовать уравнение для давления в виде
где
давление на бесконечности. Используя формулу (1), найдем, что
Отсюда
График зависимости давления от радиуса показан на рис. 239, где через у обозначено отношение давления
в данной точке и давления
на бесконечности, через х обозначено отношение
Кривые являются параболами
Последняя парабола имеет асимптотой прямую
Кривые касаются в точке
которая соответствует границе вихря. Штриховыми линиями нарисованы продолжения этих кривых. Можно видеть, что давление непрерывно возрастает, начиная от величины
и стремится к
на бесконечности.
Рис. 239.