 |
Астронет: В. В. Мусцевой, и др./Коуровка Аккреционно-струйные системы: история, результаты, перспективы http://variable-stars.ru/db/msg/1202465/node3.html |
2. Неустойчивость Кельвина - Гельмгольца
и
резонансно-акустические моды джетов
Уже первые исследования устойчивости космических струй показали,
что в них развивается неустойчивость Кельвина - Гельмгольца на
сдвиге скорости между веществом струи и окружающей ее средой
[1-3]. При этом развивается как осесимметричная (пинчевая) мода,
так и неосесимметричные (винтовые) с различным индексом симметрии
(числом рукавов винтовой спирали на поперечном срезе струи).
Очень быстро затем пришло осознание того факта, что струя
представляет собой волновод, в котором наряду с указанными выше
основными модами должны существовать и их высшие гармоники,
различающиеся числом нулей возмущенных величин по радиусу струи.
Как оказалось, при отвечающих наблюдаемым параметрах джетов для
таких гармоник развитие неустойчивости происходит значительно
интенсивнее, чем для основных мод. При этом обусловленные ими
излучающие узлы характеризуются объемным, а не поверхностным
заполнением, что хорошо согласуется с наблюдениями.
Механизм неустойчивости отражательных гармоник подробно
анализировался в [4-7]. В его основе лежит открытый в 1957 г.
Майлсом и Рибнером эффект сверхотражения [8-9]: звуковая волна,
падающая на поверхность тангенциального разрыва с перепадом
скорости
, где 
и 
- скорости
звука по разные стороны от разрыва, может отражаться от него с
усилением по амплитуде. При этом существуют углы падения,
называемые резонансными, для которых коэффициент отражения
обращается в бесконечность из-за того, что в прошедшей волне
поток энергии направлен к разрыву. Последнее означает, что
сверхзвуковой разрыв спонтанно излучает звуковые волны. Понятно,
что если испытавшая сверхотражение волна имеет возможность
возвращаться к разрыву, то есть если в потоке присутствует
параллельная разрыву отражающая поверхность, то энергия такой
волны будет нарастать во времени в волноводном слое между разрывом
и акустическим экраном, что и представляет собой неустойчивость.
Как показано в [10-13], сглаживание скачка скорости не только не
устраняет усиление волн, но и приводит к появлению новых
неустойчивых мод (так называемые «дразиновские моды»), связанных
с излучением энергии из критического слоя, в котором скорость
потока и скорость фазы волны вдоль нее совпадают, - эффект,
обратный затуханию Ландау [14].
<< 1. Введение | Оглавление | 3. Влияние гравитации центрального >>