Hva er en Vortex Filament

In luftfart, er en vortex filament en teoretisk konstruksjon som brukes til å bygge tredimensjonale modeller av veien luft strømmer over og rundt Vinger og flykropp . Hvis du kan forestille deg en tynn slange inne som luftstrømmen har et sett virvling og sirkulasjon, kan du forestille deg en vortex filament. Det er flere eiendommer som ligger til vortex filamenter som først ble foreslått av Helmholtz i 1858. Konstant Vortex Styrke

I en væske situasjon , sirkulerer en vortex linje konsekvent; med andre ord , betyr bevegelsen ikke endres i en ideell tilstand. På grunn av den virkelige effekt av viskositet, selv om, vil den virvel brytes ned over tid , komme til å ligne en tornado. Jo sterkere enden er på bakken; som det går opp i luften , sprer det som det utvider ,
uendelig lengde

Igjen, i et vakuum, en vortex ville ikke ende med mindre den traff en grense . Imidlertid er virkningen av luft og fluid tillater virvelen for å utvide den ene enden; igjen, forestille seg en tornado. Den første virker som en grense; den grenseløs slutt mister bare samhold og åpner opp .
Biot - Savart Law

Hvis du noen gang har vært i nærheten av en tornado , vet du at vortex inne i den genererer en betydelig mengde av hastighet . Formelen for dette, for en to - dimensjonale tilfellet, er :

hastighet = sirkulasjon /2 * pi * r , etter

hvor r er radien av virvelen . I en tre - dimensjonal vortex , er imidlertid noen calculus nødvendig: hastigheten er lik integralet av sirkulasjon ganger radius enn den absolutte verdien av radien opphøyd i tredje potens , alt dividert med 4 * pi
<. br> Inertia

Som med mange objekter på jorden , virvler også følge prinsippene for treghet. Med andre ord , hvis en vortex skaper en flyt i en bestemt retning , vil enhver tilknyttet virvler som våren opp i at vortex kjølvannet følge den.