Vortex

Secvența unui vortex de apă creat artificial

În fizică ( dinamica fluidelor ) vortexul este mișcarea de rotație, adesea turbulentă , a unui flux sau fluid . Fenomenul se datorează forțelor vâscoase și, deși este foarte comun și simplu de observat în natură , este complex de descris la nivel fizico-matematic printr-un model matematic .

Descriere

Vortex creat de trecerea unui avion

Același subiect în detaliu: Turbulențe .

Se formează grație traiectoriei multor particule ale unui fluid care, în urma mișcărilor spirale, converg într-un punct numit „nucleul vortexului”. Analiza tendinței presiunii , direcției, vitezei , temperaturii (când este cazul), vâscozității , în spațiu și timp, este un subiect studiat de dinamica fluidelor . Figura vârtejului este printre cele mai complexe, ținând cont de faptul că există diferite tipuri.

În aerodinamică

Vortexul unei tornade

Vârtejele sunt, de asemenea, foarte studiate în aerodinamică : în mașinile de curse, de exemplu, vîrtejurile care se formează în spatele mașinii sunt surse de perturbare atât pentru mașină în sine (vîrtejul în sens clasic poate fi văzut ca un fel de gol de aer care generează o diferență de presiune, astfel încât să creeze o forță care se opune mișcării) atât pentru următoarea mașină (perturbând efectiv aerodinamica acesteia). Provocarea ingineriei devine atunci să încercăm să eliminăm cât mai mult posibil sau să neutralizăm efectele vârtejurilor prin utilizarea unor dispozitive tehnico-aerodinamice adecvate pe cadru . Pe de altă parte, atunci când o mașină este foarte apropiată de cea care o precedă, atunci mașina nu este afectată de vortexuri, dar efectele sunt de fapt cele ale trezirii aerodinamice care reduc foarte mult rezistența aerodinamică, facilitând depășirea foarte des. ( depășirea în veghe ). ^{[ fără sursă ]}

În meteorologie

Același subiect în detaliu: Ciclonul și Tornada .

Mare Vortex Atmosferic ( Depresia Islandei )

Un exemplu clasic de vortex este de exemplu tornada sau cea observată prin scoaterea dopului dintr-o chiuvetă plină cu apă sau, chiar mai bine, la golirea căzii. În meteorologie , la vizualizarea imaginilor din satelit, vârtejurile (centre de presiune scăzută cu „ochiul” în centru) sunt imediat identificabile.

La scară largă, precum cea a marilor vârtejuri atmosferice și oceanice, direcția de rotație a vârtejurilor din emisfera nordică se dovedește a fi în sens invers acelor de ceasornic, în timp ce în emisfera sudică se dovedește a fi în sensul acelor de ceasornic; acest lucru se datorează rotației Pământului , datorită forței Coriolis . La scară mică, pe de altă parte, adică în bazine mici de apă sau în containere sau chiuvete, acest efect nu este atribuibil efectului forței Coriolis, deoarece sistemul de referință se datorează scării mici în care apare fenomenul , un sistem de referință inerțial . Această rotație poate fi modificată, de fapt, având grijă de geometria containerului.