Угадайте, из-за чего жидкость теряет стабильность
Текущая жидкость завораживает, но объяснить ее магию удается не всегда. Уравнения Навье — Стокса вообще не имеют решения в общем виде. А дополнительное влияние поверхностных сил, электромагнитного поля, градиента температуры и растворенных веществ только усложняет, особенно в многофазных смесях.
Если течение устойчивое, задача упрощается: все случайные флуктуации гасятся, и жидкость течет понятно и предсказуемо. Но далеко не всегда жидкость выбирает устойчивость в качестве решения. Иногда одна совсем небольшая случайная флуктуация может кардинально изменить картину течения: в ламинарном потоке появляются завихрения, плоская граница двух жидкостей начинает искривляться, а струя внезапно распадается на капли.
Несмотря на то что большинство явлений, в которых жидкость теряет устойчивость, известны еще с XIX века, их до сих пор продолжают внимательно изучать. Иногда неустойчивости в жидкостях и газах развиваются по неожиданным сценариям, а в классических системах возникают вариации, которые нельзя было предсказать заранее.
Вместе со Сколтехом, который прямо сейчас набирает студентов в магистратуру «Прикладная вычислительная механика», предлагаем вам посмотреть на шесть недавних экспериментов и предположить, из-за чего жидкость потеряла устойчивость и в ней возникли какие-то непонятные структуры.
Нестандартная модель #6
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
Процессор на кремнии — вещь настолько привычная, что кажется почти естественной. Но когда-то все было иначе: первые компьютеры работали на громоздких вакуумных лампах, а в 1950-е логические схемы и транзисторы делали на германии. Кремний не был идеальным вариантом вычислителей, зато оказался удобным для массового производства — стабильным при нагреве, совместимым с фотолитографией и достаточно дешевым. Поэтому и победил в гонке.