В "ведерке Ньютона" получены треугольные водовороты

Вращающиеся потоки занимают важное место в классической гидродинамике. Они могут образовывать интересные нестабильные структуры - например, водовороты. Эксперименты с вращающимися жидкостями представляют интерес не только для геофизиков (их результаты помогают понять такие природные явления, как торнадо), но и для инженеров-гидравликов.
Новый эксперимент является очередным вариантом опыта с так называемым "ведерком Ньютона". "Ведерко Ньютона" представляет собой вращающийся цилиндр с жидкостью, который Ньютон использовал для демонстрации действия центробежных сил. В эксперименте, проведенном Томасом Бором (Tomas Bohr) и его коллегами из Датского технического университета и института Нильса Бора в Копенгагене стенки цилиндра остаются неподвижными - вращается только дно.
#gallery# Цилиндр сделан из плексигласа, его диаметр составляет 20 см. Цилиндр заполняли водой и начинали вращать донышко. При достаточно большой скорости вращения на поверхности воды возникали деформации в виде вращающихся многоугольников с количеством вершин от трех до шести (см. видео). Затем ученые заменили воду этиленгликолем, и в результате вращения на поверхности жидкости стали образовываться деформации треугольной формы. В некоторых случаях на углах многоугольников образовывались вихри.
Наблюдаемые полигоны относятся к тому же классу явлений, что и вихревые потоки в системе Куэтта-Тейлора и неустойчивости Кельвина-Гельмгольца-Релея. Ученые пока не могут объяснить, чем обусловлено формирование многоугольников и планируют повторить эксперимент при других условиях.