А почему этот процесс вы называете фильтрацией?
Потому, что невязкая жидкость целиком уносит свой момент импульса в сток, а вязкая - нет. Расход жидкости тот же, а поток момента импульса меньше. Момент импульса частично как-бы отделяется от потока вещества, отфильтровывается.
Т. е. если закрыть слив в ванной пробкой после того, как появился водоворот, этот водоворот сохранится бесконечно долго?
Нет, конечно. После закрытия пробки момент импульса воронки в вязкой жидкости будет рассеиваться по окружающей жидкости, пока не затухнет на стенках ванны. А если обьем жидкости бесконечен и стенок нет, то момент импульса будет сохраняться вечно. Надо, наверное, уточнить, что если величина рассеивается, то она просто распределяться по все большему обьему без изменения ее общего количества (как импульс или момент импульса). А если величина затухает, то она именно исчезает (как энергия). Так по крайней мере я это понимаю.
Если, скажем, гайка спускается по резьбе под действием силы тяжести (и при этом закручивается), то вы же не будете говорить, что импульс был скрыт в гайке?
Не буду. Да, момент импульса может возникать в потоке, но только от взаимодействия потока с неподвижными телами. Гайка приобретает момент импульса, т.к. накручивается на неподвижный болт, а поток приобретает момент импульса на неподвижном центробежном колесе. Но может ли момент импульса возникнуть от взаимодействия потока с воронкой? В приведенном выше плоском случае очевидно нет, т.к. иначе не работает закон сохранения момента импульса. Похоже, что плоский случай не дает правильного понимания. Если же рассмотреть именно вертикальное закрученное движение жидкости вдоль оси воронки, то можно увидеть аналогию с гайкой и болтом. Однако очень сомнительно, что момент импульса жидкости после ее вытекания ванны будет больше, чем он был до вытекания. Откуда ему взяться? Для чистоты эксперимента предположим, что мы отрезали половину цилиндрической пластиковой бутылки, перевернули горлышком вниз, налили в нее воды, закрутили и открыли пробку. Будет ли момент импульса жидкости после вытекания больше, чем до? Или же наоборот, он станет меньше из-за трения потока о стенки бутылки? Очевидно, что если в горлышко вставить завихритель потока, то будет. А если нет?
-- 28.11.2019, 00:08 --В какой-то критический момент у жидкости в данной области появляется коллективное поведение, закрученность (момент импульса)
Не совсем ясно, откуда бы взяться моменту импульса. Если поток не получает его от стенок (в случае бутылки он, очевидно, может лишь терять его на стенках), то откуда еще? От силы тяжести?