کشش ورتکس (Vortex Stretching)

   در دینامیک سیالات، کشش ورتکس، بلند شدن طول گردابه ها در سه جهت جریان سیال است که با افزایشی در ورتیسیتی در همان راستای کشیده شده به خاطر تبدیل ممنتوم زاویه‌ای همراه است.

   کشش گردابه در معادله ورتیسیتی با ترم ویژه‌ای مرتبط می‌شود. برای مثال، انتقال ورتیسیتی در جریان تراکم ناپذیر غیر لزج به شکل زیر بیان می‌شود:Vortex_stretching___Wikipedia__the_free_encyclopedia.png

   در این رابطه، D/Dt مشتق جابجایی است. عبارت موجود در سمت راست عبارت کشش گردابی است. مثالی ساده از کشش گردابه در جریان‌های لزج توسط گردابه برگر (Burgers Vortex) ارائه‌ شده است.

   کشش گردابه در مرکز تعریف توربولانس energy cascade از ابعاد بزرگ تا ابعاد کوچک است. برای جریان تراکم ناپذیر به خاطر تبدیل حجم المان‌های سیال، طویل شدن به لاغر شدن المان‌های سیال در جهت‌هایی عمود برجهت کشش دلالت می‌کند. این امر منجر به کاهش طول شعاعی ورتیسیتی مرتبط می‌شود. در نهایت، در ابعاد کوچک از مرتبه ابعاد میکرو Kolmogorov، انرژی جنبشی توربولانس به گرما بواسطه ویسکوزیته مولکولی تبدیل می‌شود.

اطلاعات تکميلي

  • منبع: Chorin, A.J. (1994), Vorticity and turbulence (2nd ed.), Springer, ISBN 0-387-94197-5
  • حوزه کاربرد: دینامیک سیالات