渦旋 

一個理想非旋渦旋中環繞軸(虛線)的流體粒子跡線。點選可看動畫。
塞孔渦

流體動力學中,渦旋vortex,复数形式:vortices[1]vortexes[2])是指流體順著某個方向(例如環繞直線或曲線軸)運動時形成的區域。這樣的運動模式又稱渦流vortical flow[3][4]

渦旋是由被擾動的流體,例如液體氣體電漿形成的。渦旋的例子包含煙圈,船舶和尾流中的渦流,以及熱帶氣旋龍捲風塵捲風周圍的風。飛機的尾流中會形成渦旋,並且渦旋是木星大氣層中相當明顯的特徵。

渦旋是湍流的主要組成部分。在不存在外力和任何大尺度旋轉中,流體的黏性摩擦會將流動趨向非旋渦旋。這樣的渦旋中,流體速度最快的地方是緊鄰渦旋軸心的區域,並且速度隨距離成反比。流體速度場的旋度,即涡量,在接近渦旋軸的部分極高,但在渦旋的其他區域趨近於0,並且壓力在接近軸時明顯下降。

渦旋形成後可以移動、沿伸、扭曲,並且和其他的渦旋以複雜的方式交互作用。移動的渦旋會帶有角動量和線動量、能量和質量。在穩定流渦旋中,流線和跡線是封閉的。移動或變化中渦旋的流線和跡線經常形成螺线

  1. ^ The Oxford English Dictionary
  2. ^ The Merriam Webster Collegiate Dictionary
  3. ^ Ting, L. Viscous vortical flows. Lecture notes in physics. Springer-Verlag. 1991. ISBN 3-540-53713-9. 
  4. ^ Kida, Shigeo. Life, Structure, and Dynamical Role of Vortical Motion in Turbulence (PDF). IUTAM Symposium on Tubes, Sheets and Singularities in Fluid Dynamics. Zakopane, Poland. 2001 [2014-09-10]. (原始内容存档 (PDF)于2016-06-11). 



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