Alongamento de vórtice - Vortex stretching
Na dinâmica dos fluidos , o alongamento do vórtice é o alongamento dos vórtices no fluxo de fluido tridimensional, associado a um aumento correspondente do componente de vorticidade na direção do alongamento - devido à conservação do momento angular .
O alongamento de vortex está associado a um termo particular na equação de vorticidade . Por exemplo, o transporte de vorticidade em um fluxo inviscidível incompressível é governado por
onde D / Dt é o derivado do material . O termo fonte no lado direito é o termo de alongamento de vórtice. Amplifica a vorticidade quando a velocidade diverge na direção paralela a .
Um exemplo simples de vórtice que se estende em um fluxo viscoso é fornecido pelo vórtice Burgers .
O alongamento do vórtice está no centro da descrição da cascata de energia da turbulência das escalas grandes para as escalas pequenas na turbulência . Em geral, na turbulência, os elementos fluidos são mais alongados do que comprimidos, em média. No final, isso resulta em mais alongamento de vórtice do que compressão de vórtice . Para fluxo incompressível - devido à conservação de volume de elementos de fluido - o alongamento implica afinamento dos elementos de fluido nas direções perpendiculares à direção de alongamento. Isso reduz a escala de comprimento radial da vorticidade associada. Finalmente, em pequenas escalas da ordem das microescalas de Kolmogorov , a energia cinética da turbulência é dissipada em calor pela ação da viscosidade molecular .
Notas
Referências
- Chorin, AJ (1994), Vorticity and turbulence (2ª ed.), Springer, ISBN 0-387-94197-5 CS1 maint: parâmetro desencorajado ( link )
- Tennekes, H .; Lumley, JL (1972), A First Course in Turbulence , Cambridge, MA: MIT Press, ISBN 0-262-20019-8 CS1 maint: parâmetro desencorajado ( link )
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