در دینامیک سیالات، جریان ثانویه جریان نسبتاً کوچکی است که بر جریان اولیه افزوده میشود، که جریان اولیه معمولاً با ساختار جسم تطابق داشته و با تکنیکهای آنالیزی و غیر لزج پنداشتن سیال، قابل پیشبینی است. (جریان غیر لزج جریانی فرضی با ویسکوزیته صفر است).
جریان ثانویه سیال، منحصر معمولاً بسیار شبیه به چیزی که با استفاده قوانین اصلی فیزیک پیشبینی میشود، است. بااینحال، در شرایط واقعی جریان، نواحی وجود دارند که در آنها سرعت و جهت میدان جریان با مدل پیشبینی شده با قوانین فیزیک بسیار متفاوت است. جریان در این نواحی، جریان ثانویه است. این نواحی معمولاً در مجاورت مرز سیال مجاور به سطوح جامد که نیروی ویسکوزیته عمل میکند، مانند لایهمرزی، هستند.
مثالهای از جریان ثانویه
- باد نزدیک به سطح زمین
قوانین اصلی فیزیک و اثر کوریولیس جهت باد و سرعت آن را پیشبینی میکنند و نشان میدهد جهت باد موازی با خطوط همفشار است. اندازهگیریها نشان میدهد که سرعت باد و جهتش با آنچه پیشبینی شده است تطابق دارد، اما با دورتر شدن از سطح زمین که اثر مین بر باد قابلچشمپوشی است، سرعت کمتر بوده و جهت آن با خطوط همفشار متقاطع است، بنابراین این جریان، جریانی ثانویه است.
- طوفانهای استوایی
جریان اولیه در محدوده طوفان استوایی موازی با خطوط همفشار است و بنابراین دایروی است. مرکز طوفان، دارای سرعت بیشتری است. هرچه به مرکز این طوفان نزدیکتر شویم، سرعت بهمنظور تأمین نیروی جانب مرکز و حرکت دایروی، بیشتر میشود و در این نواحی فشار کمتر میشود که مصداقی از جریان ثانویه است.
- گردباد و طوفانهای خاک
گردبادها و طوفانهای خاک جریان گردابی موضعی دارند. حرکت آنها شبیه به طوفانهای استوایی است ولیکن در این حرکت، اثر کوریولیس ناچیز است. حول محور عمودی طوفان، سرعت دایروی است. در مرکز این طوفان، سرعت بیشینه است. طبق قانون برنولی، جایی که سرعت بیشینه است، فشار کمینه است و برعکس. بنابراین گرادیان فشار زیادی به سمت مرکز وجود دارد. این گرادیان فشار با سرعتهای کمتر هوا در نزدیکی سطح زمین، باعث ایجاد جریان ثانویه میشود.
- توربوماشین
جریانهای ثانویه در فهم توان توربینها و دیگر توربوماشین ها مهم هستند. مدلهای بسیاری از جریانهای ثانویه در توربوماشین ها شامل چرخش اولیه در ورودی و جریانهای چرخشی ثانویه رخ میدهند. باوجوداینکه جریانهای ثانویه در اکثر توربوماشین ها رخ میدهد، بیشتر برای کمپرسورهای محوری به دلیل لایهمرزی ضخیم، در نظر گرفته میشود.
چرخش این لایهمرزی، عمود به سرعت c1 است و بزرگی آن عبارت است از:
W1=dc1/dz
که در این رابطه z فاصله تا دیوار است.