Che cosa è un filamento di vortice?

In aeronautica, un filamento di vortice è un costrutto teorico utilizzato per costruire modelli tridimensionali dell'aria modo flussi sopra e intorno le ali degli aerei e fusoliere. Se si può immaginare un tubo sottile all'interno della quale il flusso d'aria ha un set vorticità e circolazione, si può immaginare un filamento di vortice. Esistono diverse proprietà inerente ai filamenti vortice che erano inizialmente proposto da Helmholtz nel 1858.

Forza costante vortice

In una situazione fluida, una linea di vortice circola costantemente; in altre parole, il movimento non cambia in uno stato ideale. A causa degli effetti reali della viscosità, però, il vortice si rompe nel tempo, arrivando ad assomigliare ad un tornado. Alla fine più forte è sul terreno; come va fino in aria, si diffonde come si allarga,

Lunghezza infinita

Ancora una volta, in un vuoto, un vortice non concluderebbe a meno che non mi ha colpito un confine. Tuttavia, l'azione dell'aria e fluido consentono il vortice di ampliare una estremità; ancora una volta, immaginare un tornado. La terra funge da confine; alla fine non vincolata solo perde coesione e apre.

Legge di Biot-Savart

Se sei mai stato vicino a un tornado, si sa che il vortice all'interno di esso genera una notevole quantità di velocità. La formula per questo, per un caso bidimensionale, è:

velocità = circolazione/2pir,

dove sono è il raggio del vortice. In un vortice tridimensionale, tuttavia, qualche calcolo è necessaria: la velocità è uguale all'integrale di circolazione volte raggio oltre il valore assoluto del raggio elevato alla terza potenza, tutto divisa per 4 * pi.

Inerzia

Come con molti oggetti sulla terra, vortici anche seguono i principi di inerzia. In altre parole, se un vortice crea un flusso in una certa direzione, qualsiasi vortici ausiliari che sgorgano nella scia di quel vortice lo seguirà.