谁知漩涡形成的原因 (无内容)

于帆

[这个贴子最后由周华在 2006/03/18 07:26pm 第 1 次编辑]

junior

速度矢量差就是旋涡形成的原因。

haifurong

旋涡的产生可以从旋涡的定义看的出来

fzf

漩涡的形成可不是一两句话能解释的清楚的，有人专门研究漩涡的，最典型的是抽水马桶的漩涡研究，有兴趣的可以查查郭子中一个博士的论文，好象专门做过漩涡的。

doric

流体经不住搓，一搓就搓出了涡！！某高人语

ustcsunl

下面引用由doric在 2006/03/15 10:43pm 发表的内容：
流体经不住搓，一搓就搓出了涡！！某高人语

     这个某高人是陆士嘉先生－－Prandtl的学生，而且是唯一的女学生，唯一的中国学生。
     搓出涡是原因之一，可以参考流体动力学方程，或涡动力学方程。
比如一个简单的原因可能是受到有旋度的力场（如电、磁场）等作用。
   

下面引用由junior在 2006/01/27 00:51pm 发表的内容：
速度矢量差就是旋涡形成的原因。

     这不是旋涡形成的原因，应该是结果。甚至，有速度差，也不一定有涡量存在。

junior

下面引用由ustcsunl在 2006/03/18 01:05pm 发表的内容：
     这不是旋涡形成的原因，应该是结果。甚至，有速度差，也不一定有涡量存在。

但没有速度矢量差也一定没有旋涡，必要而不充分。陆先生所谓的“搓”就是指存在速度矢量差。可能不严格，但很形象。要追求严格，陆先生会写个公式出来吧？
[br][br][以下内容由 junior 在 2006年03月19日 00:16pm 时添加] [br]
不过要是真写公式就俗了。

Kingburg

参考吴望一的流体力学可知，产生涡旋的两个条件：
1 粘性 粘性的切应力产生旋转的动量，运动就有涡旋。
2 非势场力 物质在非势场力中沿着任何一个有限大小的圈积分一圈，力的做功不为零，因此流体物质会有旋转的动量（力是动量变化的原因），也有涡旋。但是现有的自然力都是保守力，所以不会产生涡旋，只有人工的搅拌产生的力才会产生涡旋。
在没有以上两个作用的流体中，流体的总涡量不变。没有涡旋的流动永远没有涡旋。
个人见解，请高手赐教。
[br][br][以下内容由 Kingburg 在 2006年04月23日 11:51am 时添加] [br]
以上两个因素只要有一个起作用就会有涡旋。实际上在流体中，只要力矩不为零就有角动量改变，流体就有旋转产生涡旋。因此找到不为零的力矩才是涡旋产生的第一原则。

monday

不敢苟同：
1、正所谓“有粘必有旋，有旋不一定有粘”，这是学空气动力学时候最普通的常识，怎么能说粘性是漩涡的必要条件呢？实际上，在大量无粘流体当中同样存在大量漩涡现象。
2、说不清楚，没理解好。
实际上，我查了一下童秉纲的《涡运动理论》第六页，它也没敢定义出漩涡形成的充分条件、必要条件。只是简单说了漩涡形成的主要因素：
1、粘性
2、斜压性：如篝火上方因对流形成的涡环
3、非保守力
提出来供诸位参考

下面引用由Kingburg在 2006/04/09 03:10pm 发表的内容：
参考吴望一的流体力学可知，产生涡旋的两个条件：
1 粘性 粘性的切应力产生旋转的动量，运动就有涡旋。
2 非势场力 物质在非势场力中沿着任何一个有限大小的圈积分一圈，力的做功不为零，因此流体物质会有旋转的 ...

午夜流星

“无粘流体当中同样存在大量漩涡现象”，能给出例子吗？无粘流体可以看作是刚性粒子，只产生弹性碰撞吧。

kera

An objective definition of a vortex  
涡矢量一般被定义为速度矢量的旋度（Curl），涡矢量表示的是流体的旋转率的概念，维持流体中涡运动的机制有：流体所受体力的旋度，涡的拉伸，可压缩性，密度梯度与流体中修正压力项的向量积等。
在不可压缩流体中涡方程中的源项只有涡拉伸项和体力项。

dgjking

    漩涡的定义本身应该是一个所谓的流体力学的后院问题，
即研究流体的人谈论漩涡的时候，前提是漩涡应该有个简单而
清晰的定义。而实际情况是尽管大家一谈流体就会来个漩涡啊什么的，
但是关于漩涡的数学定义问题却是个前沿问题，关于漩涡的定义还有
争论。（最近一期的phys. of fluids北大的吴介之教授有回应争论的文
章)。因为在湍流问题的研究里，首先如何显示复杂三位流场里的涡丝
结构更加合理本身就是个有意义的问题。
    楼上提到的三个因素（物面边界处的摩擦、非保守体积力、斜压（大气物理这种现象居多））来自于方程dw/dt=。。。的右面四项，有一项是反映的涡的拉伸和扭曲，只是涡量在流场中的重新分配，其他三项就前面提的。

shiangyulee

----“无粘流体当中同样存在大量漩涡现象”，能给出例子吗？无粘流体可以看作是刚性粒子，只产生弹性碰撞吧。
The delta wing is a perfect example. Even if there is absolutely no viscosity, vortext should still occur at angle of attack. The reason it that the fluid has to "circumvent" the obstacle, the wing.
To me, there are two conditions in favor of vortex initiation, 1) a cause for uneven flow, which the solid wing body provides. 2) the existance of a low pressure region, which is also present in the leeward (dow stream)region of the wing.
The situations that we have tornados and hurricanes satisfy these two conditions as well.

coolboy

对惯性系统而言，漩涡生消的三个物理机制是非正压、粘度、外力无势。对于旋转的非惯性坐标系，则漩涡还能通过流体的辐合、辐散由经科氏力而生消。

午夜流星

这里所说旋涡到底指自由涡这种无涡运动还是强迫涡这种有涡运动？前者吗？