Wir (dynamika płynów): Różnice pomiędzy wersjami
| [wersja nieprzejrzana] | [wersja nieprzejrzana] |
Usunięta treść Dodana treść
Uzupełnienia merytoryczne |
Uzupełnienia merytoryczne |
||
Linia 4:
gdzie <math>\; \mathbf{u} \;</math> jest wektorem prędkości płynu. Równanie powyższe opisuje wir płaski. Istnieją ponadto przestrzenne struktury wirowe, np. [[wir toroidalny]] tworzący się w obszarze któtkiego, ostrokrawędzistego rozszerzenia rury.
W obszarze wiru wektor prędkości kątowej płynu <math>\; \mathbf{\omega} \;</math> jest różny od zera, prostopadły do płaszczyzny wiru i wyraża się on wzorem:
:<math>\; \mathbf{\omega} = \frac{1}{2} \, {\rm rot} \, \mathbf{u} \;</math>
W rzeczywistych wirach występujących w przyrodzie prędkość kątowa (a zatem i rotacja prędkości) nie jest na ogół stała, lecz jej wartość zmniejsza się stopniowo wraz z odległością od centrum wiru.
Linie prądu w obszarze wiru płaskiego tworzą krzywe zamknięte. W warunkach przepływu stacjonarnego poruszają się po nich cząstki płynu.
Wiry występują powszechnie w przepływach płynów rzeczywistych. Można je zaobserwować bezpośrednio w [[oderwanie warstwy granicznej|obszarze oderwania]] [[warstwa graniczna|warstwy granicznej]]. W sprzyjających sytuacjach tworzyć mogą [[ścieżka wirowa|ścieżki wirowe]]. W [[przepływ laminarny|przepływach laminarnych]] wiry mają czesto charakter stabilnych [[struktura koherentna|struktur koherentnych]].
Istnienie kaskady wirów o rozmaitych skalach charakterystyczne jest dla [[turbulencja|przepływu turbulentnego]]. Jednakże w turbulencji pojedyncze duże wiry są na ogół niestateczne i szybko ulegają przekształceniu w mniejsze struktury wirowe.
Wiry obserwuje się :
* podczas laminarnych i turbulentnych przepływów płynów rzeczywistych,
* wokół końców skrzydeł samolotów (tzw. [[wir pokowiasty]]),
* w pewnej odległości od krawędzi spływu skrzydeł ptaków i samolotów,
* od strony zawietrznej opływanych ciał stałych (samochodów, statków, pocisków),
* w wielu zjawiskach atmosferycznych (tornada, chmury kłębiaste),
* podczas wybuchu bomby atomowej w tzw. [[grzyb atomowy|grzybie atomowym]].
Wiru rzeczywistego opisanego podanym wyżej równaniem nie należy mylić z tzw. [[wir potencjalny|wirem potencjalnym]], zwanym też pseudowirem.
| |||