Vorticity

Virpuļošana ir matemātisks jēdziens, ko izmanto šķidrumu dinamikā. To var saistīt ar "cirkulācijas" vai "rotācijas" (precīzāk, lokālā rotācijas leņķiskā ātruma) daudzumu šķidrumā.

Vidējais virpuļveidīgums nelielā šķidruma plūsmas apgabalā ir vienāds ar cirkulāciju Γ {\displaystyle \Gamma } {\displaystyle \Gamma }ap nelielā apgabala robežu, dalot ar nelielā apgabala laukumu A.

ω a v = Γ A {\displaystyle \\omega _{av}={\frac {\Gamma }{A}}}} {\displaystyle \omega _{av}={\frac {\Gamma }{A}}}

Teorētiski virpuļveidība kādā šķidruma punktā ir robeža, kad neliela šķidruma apgabala laukums šajā punktā tuvojas nullei:

ω = d Γ d A {\displaystyle \omega ={\frac {d\Gamma }{dA}}}} {\displaystyle \omega ={\frac {d\Gamma }{dA}}}

Matemātiski virpuļveidība kādā punktā ir vektors, un to definē kā ātruma izliekumu:

ω → = → × v → . {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}. } {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}.}

Viens no potenciālās plūsmas pieņēmuma pamatpieņēmumiem ir tāds, ka virpuļveidība ω {\displaystyle \omega }{\displaystyle \omega } ir nulle gandrīz visur, izņemot robežslānī vai plūsmas virspusē, kas tieši robežojas ar robežslāni.

Tā kā virpulis ir koncentrēta virpuļveidības apgabals, ar virpuļiem var modelēt nenulles virpuļveidību šajos konkrētajos apgabalos.

Jautājumi un atbildes

J: Kas ir vortēlijs?


A: Virpuļveidība ir matemātisks jēdziens, ko izmanto šķidrumu dinamikā un kas attiecas uz "cirkulācijas" vai "rotācijas" (precīzāk, lokālās rotācijas leņķisko ātrumu) daudzumu šķidrumā.

J: Kā aprēķina virpuļveidību?


A: Vidējais virpuļveidīgums nelielā šķidruma plūsmas apgabalā ir vienāds ar cirkulāciju ap nelielā apgabala robežu, kas dalīta ar nelielā apgabala laukumu A. Matemātiski to var definēt arī kā ātruma izliekumu kādā punktā.

Vai ir kāds pamatpieņēmums, kas saistīts ar virpuļveidību?


Jā, viens no potenciālās plūsmas pieņēmuma pamatpieņēmumiem ir tāds, ka virpuļveidība ir nulle gandrīz visur, izņemot robežslānī vai straumes virspusē, kas tieši robežojas ar robežslāni.

J: Kas notiek, ja ir apgabali ar nenulles virpuļveidību?


A: Šos apgabalus var modelēt ar virpuļiem, jo tie ir apgabali ar koncentrētu virpuļveidību.

J: Ko apzīmē Γ?


A: Γ attēlo cirkulāciju ap nelielu apgabalu.

J: Ko apzīmē ω?


A: ω attēlo vidējo virpuļveidību nelielā apgabalā, kā arī ātruma vektoru un izliekumu kādā punktā.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3