涡漩运动

【涡漩运动】基础信息( 英文,繁体)

词语
英文 whiling motion
繁体 渦漩運動

【涡漩运动】是什么意思

像我们太阳系所属的银河系,它的形状就是一个""漩潭状""的银河系(“whirlpool”galaxy)。再如接近地球面上大尺度的气旋运动:如接近赤道两侧发生的台风或海洋热带气旋(tropical cyclones)、海洋面上气旋形成的海柱(water spout)、及陆地上的龙卷风(tornedo)等。这些大型气旋具有径向及切线向分速度,其向心分速度,因受地球自转作用,使北半球的大型气旋作反时针向环旋运动,于南半球则作顺时针向运动。这些涡漩运动都可以接受数学及水动力学(hydrodynamics)的分析。单就气旋外围之流况条件而论,可以将一组线漏口(line sink)迭加在非黏旋涡(irrotational vortex)之中心线上,予以模拟之,亦可以将水体接近一底孔(bottom drain)予以模拟,因为后者为其类似的反向形像(inverted form),只是这项模拟是在地球自转作用之外。另一种没有中心泄口(drain, sink)的大尺度漩动,如潮汐形式港池及海湾内的环流(circulation),又凡属主流因分流(flow separation)所形成分流外域中的环流等,均属于涡漩运动,皆可经电脑予以模拟。以上所举流体大尺度,多属明显个体的涡漩运动,实属于流体力学之学名漩(eddies)之大尺度者,whirling motion也属一般之俗称。因此,这种流体的涡漩运动,当与其较小尺度涡流有别,后者其形成及消失(dissipation)系直接由黏性剪力,如旋盃中的水体旋动,或旋柱体所带动其附近流体的旋动、物体尾部的涡流带(Kármán vortex trail),通过板后的涡流、两邻界流间的涡流带(Prandtl vortex sheet)等,是属于一种被动漩涡(forced vortex),黏性剪力作用使其获得其漩动动能,同时黏性剪力亦作用将漩动的机械能(mechanical energy)转为热量而消散于流体。至于乱流中之漩流(eddies),则更是属于一种极度紊乱复杂,且是瞬息万变属高度消能的流体运动,其理论限于数学及试验上的困难,仍未完好的建立起来。因此,一般所指的涡漩运动,就外观上,是属流体力学中大尺度个体的涡流(eddies)运动。

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