流体中的旋涡是如何产生的?
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解决时间 2021-02-05 07:47
- 提问者网友:未信
- 2021-02-04 14:31
流体中的旋涡是如何产生的?
最佳答案
- 五星知识达人网友:思契十里
- 2021-02-04 15:17
是由于地转偏向力,物体在地球表面垂直于地球纬线运动时,由于地球自转线速度随纬度变化而变化,由于惯性,物体会相对地面有保持原来速度的运动方向的趋势,这就叫地转偏向力。在北半球,物体从南向北运动,地球自转线速度变小(赤道处线速度最大),物体由于惯性保持线速度不变,于是就向东偏向,相对运动方向来说就是向右。从北向南运动时,地球自转线速度变大,于是就向西偏向,相对运动方向也是向右。所以在北半球物体运动时统一受到向右的地转偏向力。同理,物体在南半球运动时统一受到向左的地转偏向力。
现在再来看这个水流产生的漩涡,假如没有地转偏向力的话,那么水流将会沿着从中心出发的放射状线条流入,流入速度方向指向中心。例如在著名的赤道之国厄瓜多尔的赤道线上,用漏斗注水实验时,水流呈垂直下降而不形成漩涡。在北半球,流入速度方向偏右,所以流入的水流速度方向指向中心偏右位置,这就形成了逆时针的漩涡。同理在南半球形成顺时针漩涡。
现在再来看这个水流产生的漩涡,假如没有地转偏向力的话,那么水流将会沿着从中心出发的放射状线条流入,流入速度方向指向中心。例如在著名的赤道之国厄瓜多尔的赤道线上,用漏斗注水实验时,水流呈垂直下降而不形成漩涡。在北半球,流入速度方向偏右,所以流入的水流速度方向指向中心偏右位置,这就形成了逆时针的漩涡。同理在南半球形成顺时针漩涡。
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- 1楼网友:从此江山别
- 2021-02-04 16:03
旋涡是俗称,它是流体团的旋转运动,称涡旋。在自然界中,涡旋有时能明显地看到,例如大气中的龙卷风,桥墩后的旋涡区,划船时产生的旋涡等等。但在更多的情况下,人们不易察觉到涡旋的存在。例如,当物体在真实流体中运动时,在物体表面形成一层很薄的边界层,此薄剪切层中每一点都是涡旋;又如自然界大量存在着的湍流运动充满着不同尺度的涡旋,这些涡旋都是肉眼难以辨认的。我们所能看到的涡旋,都是大范围运动的流体团。流体的运动有着非常复杂而且众多的因素,比如我们放掉水池中的水时,可以看到涡旋,其实那是由地球自转造成的,而龙卷风则是因大气温度造成的。 地球自西向东自转,致使北半球的地表物体运动时会有一个向右的运动趋势,这就是地转偏向力。当水流入一个适当大小的孔时,会受地转偏向力而向右偏,使得水流在孔口出现一个逆时针的旋涡。
流体不会对与它相对静止的物体施加摩擦力,但要对在其中运动的物体施加阻力
粗略地说,在流体的粘滞性较大,运动物体较小,较慢的情况下,阻力正比于v,√S和粘滞性(v,S分别是运动速度,横截面积)
在相反的情况下,阻力正比于v^2和S,但与粘滞性无关
通常在空气中坠落、行驶或飞翔属于后一种情况
流体阻力系数
一个物体在流体(液体或气体)中和流体有相对运动时,物体会受到流体的阻力。阻力的方向和物体相对于流体的速度方向相反,其大小和相对速度的大小有关。
在相对速率v 较小时,阻力f的大小与v 成正比:
f = kv
式中比例系数k 决定于物体的大小和形状以及流体的性质.
在相对速率较大以致于在物体的后方出现流体漩涡时,阻力的大小将与v平方成正比。对于物体在空气中运动的情形,阻力
f = CρAvv/2
式中,ρ是空气的密度,A 是物体的有效横截面积,C 为阻力系数。
流体不会对与它相对静止的物体施加摩擦力,但要对在其中运动的物体施加阻力
粗略地说,在流体的粘滞性较大,运动物体较小,较慢的情况下,阻力正比于v,√S和粘滞性(v,S分别是运动速度,横截面积)
在相反的情况下,阻力正比于v^2和S,但与粘滞性无关
通常在空气中坠落、行驶或飞翔属于后一种情况
流体阻力系数
一个物体在流体(液体或气体)中和流体有相对运动时,物体会受到流体的阻力。阻力的方向和物体相对于流体的速度方向相反,其大小和相对速度的大小有关。
在相对速率v 较小时,阻力f的大小与v 成正比:
f = kv
式中比例系数k 决定于物体的大小和形状以及流体的性质.
在相对速率较大以致于在物体的后方出现流体漩涡时,阻力的大小将与v平方成正比。对于物体在空气中运动的情形,阻力
f = CρAvv/2
式中,ρ是空气的密度,A 是物体的有效横截面积,C 为阻力系数。
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