تمدد الدوامة

في ديناميكا الموائع ، يُعرف تمدد الدوامات بأنه استطالة الدوامات في تدفق الموائع ثلاثي الأبعاد، ويرتبط بزيادة مقابلة في مركبة الدوامية في اتجاه التمدد - وذلك بسبب حفظ الزخم الزاوي . [ 1 ]
يرتبط تمدد الدوامة بحد معين في معادلة الدوامة . على سبيل المثال، يخضع نقل الدوامة في تدفق غير قابل للانضغاط وغير لزج لـ
حيث D/Dt هو المشتق المادي . يمثل حد المصدر على الجانب الأيمن حد تمدد الدوامة، وهو يُضخّم الدوامية.عندما تتباعد السرعة في الاتجاه الموازي لـ.
يُعد دوامة برجر مثالاً بسيطاً على تمدد الدوامة في التدفق اللزج .
يُعدّ تمدد الدوامات جوهر وصف تدرج طاقة الاضطراب من المقاييس الكبيرة إلى المقاييس الصغيرة . في الاضطراب، تكون عناصر المائع ، في المتوسط، أطول من أن تكون مضغوطة . وينتج عن ذلك في النهاية تمدد أكبر للدوامات من انضغاطها . بالنسبة للتدفق غير القابل للانضغاط -بسبب حفظ حجم عناصر المائع- فإن التمدد يعني ترقق عناصر المائع في الاتجاهات العمودية على اتجاه التمدد. وهذا يقلل من المقياس القطري للدوامية المصاحبة. وأخيرًا، على المقاييس الصغيرة من رتبة المقاييس الميكروية لكولموغوروف ، تتبدد طاقة الحركة للاضطراب على شكل حرارة بفعل اللزوجة الجزيئية . [ 2 ] [ 3 ]
ملحوظات
مراجع
- تشورين، أ. ج. (1994)، الدوامية والاضطراب (الطبعة الثانية )، سبرينغر، رقم ISBN 0-387-94197-5
- تينيكس، هـ .؛ لوملي، ج. ل. (1972)، دورة تمهيدية في الاضطراب ، كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، رقم ISBN 0-262-20019-8
- ديناميكا الموائع
- اضطراب
- نماذج أولية لديناميكيات الموائع
