Protahování víru - Vortex stretching

Studie vírů v turbulentním pohybu tekutin pomocí Leonardo da Vinci.

v dynamika tekutin, protahování vírů je prodloužení víry v trojrozměrném proudění tekutiny, spojené s odpovídajícím zvětšením složky vířivost ve směru protahování - kvůli zachování momentu hybnosti.^[1]

Protahování vírů je spojeno s konkrétním výrazem v rovnice vířivosti. Například přenos vířivosti v nestlačitelném neviditelném toku se řídí

${ displaystyle {D { vec { omega}} přes Dt} = doleva ({ vec { omega}} cdot { vec { nabla}} doprava) { vec {v}}, }$

kde D / Dt je materiálový derivát. Zdrojový termín na pravé straně je termín protahování vírů. Zesiluje vířivost ${ displaystyle { vec { omega}}}$ když se rychlost rozbíhá ve směru rovnoběžném s ${ displaystyle { vec { omega}}}$.

Jednoduchý příklad protahování vírů ve viskózním toku poskytuje Burgery vír.

Protahování vírů je jádrem popisu turbulence energetická kaskáda od velkých vah po malé v turbulence. Obecně platí, že v turbulencích tekuté prvky jsou v průměru více prodlouženy než stlačeny. Nakonec to povede k většímu protažení víru než mačkání víru. Pro nestlačitelný tok —Z důvodu zachování objemu tekutých prvků - prodloužení znamená ztenčení tekutých prvků ve směrech kolmých ke směru protažení. To snižuje stupnici radiální délky asociované vířivosti. Nakonec v malých měřítcích řádu Kolmogorovovy mikroskopické váhy turbulence Kinetická energie je rozptýlen do tepla působením molekulární viskozita.^[2][3]

Poznámky

Reference

• Chorin, A.J. (1994), Vorticita a turbulence (2. vyd.), Springer, ISBN  0-387-94197-5
• Tennekes, H.; Lumley, J.L. (1972), První kurz turbulence, Cambridge, MA: MIT Press, ISBN  0-262-20019-8

Tento dynamika tekutin –Vztahující se článek je pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to.