Vorticiteit
Vorticiteit is een wiskundig concept dat wordt gebruikt in de vloeistofdynamica. Het kan worden gerelateerd aan de hoeveelheid "circulatie" of "rotatie" (of meer strikt, de lokale hoeksnelheid van de rotatie) in een vloeistof.
De gemiddelde vorticiteit in een klein gebied van de vloeistofstroom is gelijk aan de circulatie Γ \\Gamma } rond de grens van het kleine gebied, gedeeld door het gebied A van het kleine gebied.
ω a v = Γ A \displaystyle \omega _{av}={frac {Gamma }{A}}
De vorticiteit op een punt in een vloeistof is de limiet, aangezien de oppervlakte van het kleine gebied van de vloeistof op het punt nul nadert:
ω = d Γ d A \\omega = \frac {gamma }{dA}}
Wiskundig gezien is de vorticiteit op een punt een vector en wordt gedefinieerd als de krul van de snelheid:
ω → = ∇ → × v → . {\vec {omega }}= {\vec {nabla }}times {\vec {v}}. }
Een van de basisaannames van de potentiële stromingsaanname is dat de vorticiteit {\\omega } bijna overal nul is, behalve in een grenslaag of een stromingsoppervlak dat onmiddellijk een grenslaag begrenst.
Omdat een vortex een gebied is met een geconcentreerde vortaliteit, kan de niet-nul vorticiteit in deze specifieke regio's worden gemodelleerd met vortices.
Vragen en antwoorden
V: Wat is vorticiteit?
A: Vorticiteit is een wiskundig begrip uit de vloeistofdynamica dat betrekking heeft op de hoeveelheid "circulatie" of "rotatie" (of beter gezegd, de lokale hoeksnelheid van rotatie) in een vloeistof.
V: Hoe wordt vorticiteit berekend?
A: De gemiddelde vorticiteit in een klein stromingsgebied is gelijk aan de circulatie rond de grens van het kleine gebied, gedeeld door de oppervlakte A van het kleine gebied. Wiskundig kan zij ook worden gedefinieerd als de krul van de snelheid in een punt.
V: Is er een basisaanname met betrekking tot vorticiteit?
A: Ja, een van de basisaannames van de potentiële stroming is dat de werveling bijna overal nul is, behalve in een grenslaag of stroomoppervlak dat een grenslaag onmiddellijk begrenst.
V: Wat gebeurt er als er gebieden zijn met niet-nul vorticiteit?
A: Deze gebieden kunnen worden gemodelleerd met vortices omdat het gebieden zijn met geconcentreerde vorticiteit.
V: Wat stelt Γ voor?
A: Γ vertegenwoordigt de circulatie rond een klein gebied.
V: Wat stelt ω voor?
Antwoord: ω staat voor de gemiddelde vorticiteit in een klein gebied en ook voor de vector en de krul van de snelheid in een punt.