Всякий раз, когда жидкость имеет ненулевую завихренность, она теряет часть своей энергии в виде звуковой волны. Формально этот механизм описывается уравнением Лайтхилла или какой-либо родственной моделью (например, теорией Керла). Но мне не хватает физической интуиции в этом процессе. Вывод модели Лайтхилла основан на возмущениях тензора потока импульса в стоксовой жидкости, так что ничего простого. Я вполне способен понять этот вывод со всей математикой, но я не могу «объяснить это своей бабушке на простом английском языке».
Может ли кто-нибудь дать такое объяснение?
Примечание 1: меня в основном интересует генерация шума в турбулентных состояниях жидкости. Мне ясны тоноподобные звуки, генерируемые периодическим возникновением макроскопических вихревых вихрей ( эоловый звук Струхаля).
Примечание 2: я знаю блестящую публикацию MC Howe по теории вихревого звука . Я прочитал это. Но в основном по прикладной математике - поэтому и задаю этот вопрос.
Хороший вопрос. Моя проблема в том, что я не могу дать вам «основной ответ». Причина в том, что считается, что турбулентность происходит в трех измерениях пространства и времени, для заданного поля начальной скорости существуют векторная скорость и скалярное поле давления, которые являются одновременно гладкими и глобально определенными, которые решают уравнения Навье – Стокса.
Но с этими предпосылками вы не сможете произвести звук, для которого нужна вибрация. Почему отдельный объект начинает когда-либо вибрировать из-за внутренних напряжений и напряжений? Просто должно быть что-то еще, поскольку вибрация всегда нуждается в каком-то ударе или внезапном освобождении.
Мое объяснение состоит в том, что Турбулентность — это столкновение и трение, а не силы вязкости. И эти столкновения способны производить вибрации, также известные как Звук. Турбулентный поток представляет собой жидкость, разрезанную на куски, внутренние поверхностные натяжения внутри жидкости.
Но, как было сказано, это не «основная физика», обычная физика просто еще не объяснила этого. Это заставляет меня сделать другой подход; Вихревая трубка Версия этой вики на немецком языке объясняет, почему свистящий звук имеет решающее значение для функциональности. Если убрать звук, разница температур, которую можно получить, упадет с 40 Кельвинов до нескольких Кельвинов. Это подтверждает идею разделения поверхностей внутри жидкости. От этих поверхностей исходит свистящий звук, и когда этот звук исчезает, происходит контакт жидкостей и передача температуры.
Отвечать; Шум вызван столкновениями отдельных компонентов Fluid.
Надеюсь, это поможет. Но также не стесняйтесь проголосовать за это. Наши мысли или голоса на самом деле ничего не меняют в природе.
Ник П