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 {\displaystyle \Gamma }jurul limitei regiunii mici, împărțită la suprafața A a regiunii mici.

ω a v = Γ A {\displaystyle \omega _{av}={\frac {\Gamma }{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}}}} {\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}}. } {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}.}

Una dintre ipotezele de bază ale ipotezei de curgere potențială este că vorticitatea ω {\displaystyle \omega }{\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.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3