Вон Карман вртлози

фон карман вртлози

Турбуленцијата не е само присутна во природата, како и да ја погледнете, туку е многу неопходна во многу ситуации: подобро да се мешаат различни течности (затоа ги протресуваме кафето и млекото за да се измешаат), или да се создаде поголем пренос на топлина помеѓу течности (исто така го протресуваме кафето за побрзо да се излади) итн. Во метеорологијата и тие постојат и се нарекуваат Вон Карман вртлози.

Во оваа статија ќе ви објасниме сè што треба да знаете за камионите „Von Karma“, нивните карактеристики и важност.

Својства на вител Фон Карма

редови на вртлози

За почеток, мора да ги знаеме својствата што ја дефинираат течноста и нејзината динамика. Густината, притисокот или температурата се променливи кои сите ние помалку или повеќе ги знаеме. Врз основа на нив и нивните ефекти, може да се објасни секое движење или динамика на течноста, колку и да е комплицирано:

Нестабилност

вртлози фон карман во метеорологијата

Замислете млаз воздух кој удира во сфера; ако брзината на воздухот е мала, откриваме дека воздухот се движи „непречено“ околу и зад топката; овој грб се нарекува и „низводно“ или „опашка“ на протокот на вода.

Во овој случај протокот се нарекува ламинарен, односно: вртлозите или општо наречените турбуленции не се ценат, вистината е дека без турбуленции сè би било досадно, всушност дури и равенките Навиер-Стоукс можат да Апликации во психологија, контрола на толпата или дизајнирање на системи за евакуација на пешаци на стадиони и слично, се е полесно ако нема турбуленции.

Сега да претпоставиме дека секоја молекула на воздухот следи друга молекула на воздухот, и така натаму; има бесконечен број на молекули по мазна линија. Да замислиме дека, од која било „причина“, одеднаш постои молекула што не ја следи оваа динамична шема, односно ја напушта „нормалната“ траекторија, иако многу ретко; технички гледано, се вели дека се случува „нестабилно“. Оваа нестабилност е почеток на турбуленции; Од тој момент, промените во траекториите логично се следат една со друга, бидејќи едната молекула ја турка другата да ја смени насоката итн. „причина“ зошто на прво место.

Молекуларните траектории можат да бидат многу, многу разновидни: многу суптилни промени во температурата, притисокот или густината, дури и најчестите од непознато потекло

Во зависност од геометријата или структурата што се формира следно, нестабилноста ги добива следните имиња:

  • Нестабилност на Келвин-Хелмхолц: Може да се појави при проток во непрекината течност, како што е воздухот или водата, или на интерфејсот на две течности или два слоја од иста течност што се движат со различни брзини.
  • Нестабилност на Рејли-Тејлор: Важно во „падот“ (колапсот) или спуштањето на студениот воздух од горниот дел на атмосферата. Дури и во „остриот“ пораст на топол воздух.

Вискозитет

Вискозноста е веројатно добро позната затоа што сите ја споредуваат водата со мед или лава, на пример, заклучувајќи што е вискозност. Да замислиме од друг агол: Да претпоставиме дека сме на семафор со возила напред и позади; кога семафорот свети зелено, ни треба малку време да се движиме; тогаш: вискозноста е како време на реакција помеѓу секој реципрочен носач (1/време на реакција); колку е поголема вискозноста, толку е пократко времето на реакција; односно сите течности имаат тенденција да се движат едногласно или заедно.

Вискозноста често се смета како сила на триење помеѓу молекулите во течност. Колку е поголемо триењето, толку е поголем вискозноста. Меѓу другото, оваа сила е причина за постоењето на граничниот слој: колку е воздухот поблиску до површината, толку е помала неговата брзина (на сликата подолу, кратката стрелка ја покажува најмалата брзина).

На пример, параглајдеристите, па дури и пилотите на авиони знаат дека кога дува (опасно) силен ветер, тие можат да се спуштат, бидејќи тоа што се „рамни“ со дрвјата значително ја намалува нивната сила.

Продолжувајќи со примерот со топката што го спомнавме претходно, на пример, ако протокот на воздух над крилото е целосно ламинарен и нема граничен слој (што веќе знаеме дека е исто како да се каже без вискозност), нема разлика. притисок помеѓу горниот и дното на крилото, така што нема лифт; авионот не може да лета; тоа е толку лесно. Летањето е сосема невозможно, но за среќа лепливоста е секогаш тука. Исто така, без вискозност, тие не би предизвикале турбуленции и покрај нестабилноста.

Агрегација на материјата со низок притисок

атмосферски спектакл

Кога честичката (како што е молекулата на воздухот) е на низок притисок, таа ја привлекува со забрзување дадено со промената на притисокот поделена со густината. Со висок притисок се случува спротивното, одбива или турка.

Во метеорологијата, областите на висок притисок се нарекуваат антициклони, додека циклони или бури (екстратропски циклони само во посебни случаи) Тие се нарекуваат зони со низок притисок.. Целиот воздух во атмосферата или целата вода во океаните на Земјата се движи поради овие разлики во притисокот. Притисокот е мајка на сите својства; всушност, многу други променливи влијаат на промените на притисокот: густина, температура, вискозност, гравитација, сили на Кориолис, разни инерции итн.; всушност, кога молекулата на воздухот се движи, тоа го прави затоа што молекулата што и претходи оставила област со низок притисок, регионот има тенденција веднаш да се наполни

Видовме причини или нестабилности кои се јавуваат во медиумите како што се атмосферата или океанот, формирајќи одредени геометрии, една од нив - предмет на оваа работа - се т.н. Вон Карман вртлози. Сега, откако ќе ги разбереме причините и променливите кои се мешаат во целата динамика на која било течност, подготвени сме да научиме за оваа многу специфична геометрија.

Кога протокот на воздух циркулира околу кој било геометријата, се развива околу неа, што доведува до нестабилност, како што веќе видовме, формирајќи турбуленции; овие турбуленции имаат практично бесконечни типови и форми; повеќето од нив не се периодични; односно навреме не се повторуваат. или простор, но некои го прават тоа. Ова е случајот со гореспоменатите вртлози Фон Карман.

Тие се формираат при многу специфични услови за брзина на воздухот и одредени димензии на објектот што делува како пречка.

Се надевам дека со оваа информација можете да дознаете повеќе за вртлозите на Фон Карман, нивните карактеристики и важност во метеорологијата.


Содржината на статијата се придржува до нашите принципи на уредничка етика. За да пријавите грешка, кликнете овде.

Биди прв да коментираш

Оставете го вашиот коментар

Вашата е-маил адреса нема да бидат објавени.

*

*

  1. Одговорен за податоците: Мигел Анхел Гатон
  2. Цел на податоците: Контролирајте СПАМ, управување со коментари.
  3. Легитимација: Ваша согласност
  4. Комуникација на податоците: Податоците нема да бидат соопштени на трети лица освен со законска обврска.
  5. Складирање на податоци: База на податоци хостирани од Occentus Networks (ЕУ)
  6. Права: Во секое време можете да ги ограничите, вратите и избришете вашите информации.