Vorticitate
Vorticitatea este un concept matematic utilizat în dinamica fluidelor. Acesta poate fi legat de cantitatea de "circulație" sau "rotație" (sau, mai strict, de rata unghiulară locală de rotație) într-un fluid.
Vorticitatea medie într-o regiune mică de curgere a fluidului este egală cu circulația Γ {\displaystyle \Gamma } în jurul limitei regiunii mici, împărțită la suprafața A a regiunii mici.
ω a v = Γ A {\displaystyle \omega _{av}={\frac {\Gamma }{A}}}}}
În mod teoretic, vorticitatea într-un punct al unui fluid este limita pe măsură ce aria unei mici regiuni de fluid se apropie de zero în acel punct:
ω = d Γ d d A {\displaystyle \omega ={\frac {d\Gamma }{dA}}}}
Din punct de vedere matematic, vorticitatea într-un punct este un vector și este definită ca fiind curbura vitezei:
ω → = ∇ → → × v → . {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}. }
Una dintre ipotezele de bază ale ipotezei de curgere potențială este că vorticitatea ω {\displaystyle \omega } este zero aproape peste tot, cu excepția unui strat limită sau a unei suprafețe de curgere care delimitează imediat un strat limită.
Deoarece un vortex este o regiune de vorticitate concentrată, vorticitatea diferită de zero din aceste regiuni specifice poate fi modelată cu ajutorul vortexurilor.
Întrebări și răspunsuri
Î: Ce este vortexul?
R: Vorticitatea este un concept matematic utilizat în dinamica fluidelor care se referă la cantitatea de "circulație" sau "rotație" (sau, mai strict, la rata unghiulară locală de rotație) într-un fluid.
Î: Cum se calculează vorticitatea?
R: Vorticitatea medie într-o regiune mică de curgere a fluidului este egală cu circulația în jurul limitei regiunii mici, împărțită la suprafața A a regiunii mici. Din punct de vedere matematic, aceasta poate fi definită și ca fiind curbura vitezei într-un punct.
Î: Există vreo ipoteză de bază legată de vorticitate?
R: Da, una dintre ipotezele de bază ale ipotezei de curgere potențială este că vorticitatea este zero aproape peste tot, cu excepția unui strat limită sau a suprafeței de curgere care delimitează imediat un strat limită.
Î: Ce se întâmplă atunci când există regiuni cu vorticitate diferită de zero?
R: Aceste regiuni pot fi modelate cu vortexuri, deoarece sunt regiuni cu vorticitate concentrată.
Î: Ce reprezintă Γ?
R: Γ reprezintă circulația în jurul unei regiuni mici.
Î: Ce reprezintă ω?
R: ω reprezintă vorticitatea medie într-o regiune mică și reprezintă, de asemenea, vectorul și curbura vitezei într-un punct.