Itt az oldalon a magyar találmányok között vannak olyan bejegyzések, amik nem találmányok, hanem például matematikai-, csillagászati- vagy fizikai felismerések. A Kármán-féle örvénysor is ilyen.
A jelenség: Áramló, súrlódó folyadékba vagy gázba helyezett, nem kifejezetten áramvonalas test mögött örvénylő áramlás – örvénytér – keletkezik, amennyiben az áramlás sebessége elér egy adott, nagyobb sebességet. A test szélein az impulzusmomentum megmaradásának tétele miatt egymással ellentétes irányba forgó örvények jönnek létre, melyeket elég nagy forgási sebesség elérése esetén – tehetetlenségük folytán – magával ragad a súrlódó közeg. Szintén a perdületmegmaradásból következik, hogy a leszakadó örvények egyenként követik egymást és ellenkező forgásirányúak. A leszakadó örvények ily módon kialakuló egymásutánját nevezik Kármán-féle örvénysornak. |
| Kármán-féle örvénysor egy patak vizében, ahol csak az egyik oldali örvények láthatóak |
{\displaystyle Re={\frac {Vd}{\nu }}}{\displaystyle Re={\frac {Vd}{\nu }}},
ahol:
d = a hengeres test átmérője (vagy más alkalmas szélességi méret nem kör keresztmetszetű testeknél),
V = a test előtti állandó áramlási sebesség,
{\displaystyle\nu }\nu = a közeg kinematikai viszkozitása.
Viszonylag nagy Reynolds-szám tartományban (hengeres testek esetén 47<Re<107 között) örvények válnak le folyamatosan a test mindkét oldalán a test mögött örvénysort alkotva. Az örvények és az ellenkező irányú örvények felváltva követik egymást a képen látható jellegzetes képet alakítva ki. Végül a tovagyűrűző örvények energiáját a közeg belső súrlódása emészti fel és a jellegzetes minta lassan elenyészik.
Amikor egy örvény leválik, aszimmetrikus áramlás alakul ki a test körül, ami ennélfogva megváltoztatja a nyomáseloszlást is. Ez más szóval azt jelenti, hogy a leváló örvények periodikus oldalirányú erőket keltenek, melyek rezgésbe hozzák a testet. Ha az örvényleválások frekvenciája megegyezik a test vagy a szerkezet szabadlengéseinek frekvenciájával, rezonancia alakul ki. Ez a gerjesztett rezgés okozza egy meghatározott frekvencián a kifeszített telefonhuzalok vagy villanyvezetékek zenélését, ez okozza az autó antennájának erős rezgését egy bizonyos sebességnél, és ez felelős a reluxa redőnyök zörgéséért is, amikor szélhatásnak vannak kitéve.
 |
| Az Aqua műholdról készüt felvételen több kilométernyi Kármán-örvénysor látható a csendes-óceáni, vulkanikus Soccoro-szigetek közelében, pár száz kilométerre Mexikó nyugati partjától. |
Forrás: wikipedia.org
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése