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1)  eddying turbulence
涡旋,涡流
2)  vortex [英]['vɔ:teks]  [美]['vɔrtɛks]
涡流旋涡
3)  whirlpool [英]['wɜ:lpu:l]  [美]['wɝl'pul]
旋涡,涡流
4)  eddy [英]['edi]  [美]['ɛdɪ]
涡旋;涡动;涡流
5)  vortex [英]['vɔ:teks]  [美]['vɔrtɛks]
旋涡,涡动,涡流[体],涡旋
6)  vortex [英]['vɔ:teks]  [美]['vɔrtɛks]
涡流旋流
补充资料:涡旋
      流体团的旋转运动。在自然界中,涡旋有时能明显地看到,例如大气中的龙卷风,桥墩后的旋涡区,划船时产生的旋涡等等。但在更多的情况下,人们不易察觉到涡旋的存在。例如,当物体在真实流体中运动时,在物体表面形成一层很薄的边界层,此薄剪切层中每一点都是涡旋;又如自然界大量存在着的湍流运动充满着不同尺度的涡旋,这些涡旋都是肉眼难以辨认的。
  
  涡旋的产生伴随着机械能的耗损,从而相对物体(飞机、船舶、水轮机、汽轮机)产生流体阻力或降低其机械效率。但是,另一方面,正是依靠涡旋,才使机翼获得举力。在水利工程例如泄水口中,为了保护坝基不被急泻而下的水流冲坏,采用消能设备,人为地制造涡旋以消耗水流的动能。这些就是研究涡旋的实际背景。描述涡旋运动的有以下几个重要物理量:
  
  涡量  设v是速度矢量,则Ω=墷×v定义为涡旋矢量,简称涡量。涡量Ω通过任一截面S的通量称为涡通量。涡量是流体力学中定量描述有旋运动的物理量,它的物理意义可阐明如下:在Μ点邻域内取一与Ω垂直的无限小圆,其半径为a(图1)。写出联系速度环量和涡通量的斯托克斯公式式中L和S分别是小圆的周界和面积。忽略高阶小量并定义平均切向速度和平均角速度塓=尌/a,可得。由此可见,Μ点涡量的大小是流体微团绕该点旋转的平均角速度的两倍,方向与微团的瞬时转动轴线重合。
  
  一般说来,涡量是矢径r和时间t的函数。即Ω=Ω(r,t),它组成一矢量场,称为涡旋场。容易验证涡旋场满足关系式墷·Ω=墷·(墷×v)=0,所以涡旋场是无源管式场。若在整个流动区域中Ω=0,则称此流体运动为无旋运动,否则称为有旋运动。
  
  对粘性系数等于常数的可压缩粘性流体,涡量满足下列方程:
  
  
   
  
   (1)式中F、ρ、p和ν分别为外力、流体的密度、压力和运动粘性系数。Ω/2的物理意义是单位转动惯量上的动量矩。式(1)表明,影响动量矩发生变化的因素有:①外力;②压力梯度;③粘性应力;④流体的压缩或膨胀;⑤涡线的拉伸、压缩和扭曲。若流体是理想、正压(见正压流体)的,且外力有势,则方程(1)变为亥姆霍兹方程:
  
  
   。
  
  (2)
  
  在不可压缩流体中,若涡旋场Ω给定时(墷·v=0,墷×v=Ω),则速度场可由下式求出:
   (3)式中t为时间;ξ、η、ζ为变动点的直角坐标。
  
  涡线  处处与涡旋矢量相切的曲线称为涡线,它由同一时刻不同流体质点组成。涡线上各流体微团绕涡线的切线方向旋转(图2)。确定涡线的微分方程为:
  
  
  
  Ω(r,t)×dr=0,
  
  
  
  (4)式中Ω(r,t)为涡旋矢量;dr为涡线的弧元素矢量。
  
  涡管  在涡旋场内取一非涡线且不自相交的封闭曲线L,通过它的所有涡线构成一管状曲面,称为涡管。若曲线L无限小,则称为涡管元。如果在涡管周围流体的涡量皆为零,则称此涡管为孤立涡管。涡管具有如下一些性质:①由于涡旋场是无源管式场,即墷·(墷×v)=0,所以涡管中不同横截面上的涡通量保持同一常数值。可以用涡通量来表征涡管内涡旋的强弱,称之为涡管强度。②涡管不能在流体中产生或消失,它只能在流体中自行封闭,形成涡环,或将其头尾搭在固壁或自由表面上,或者延伸至无穷远处(图 3)。烟圈和水、陆龙卷风是涡管封闭以及涡管延伸至边界或无穷远处的实例。③如果流体是理想、正压的,且外力有势,则涡管及其强度在运动过程中保持不变,即涡管永远由相同的流体质点组成,且其强度不随时间改变。
  
  

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