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[科普中国]-高德勒涡旋

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高德勒涡旋(Görtler vortices)为流体力学名词,是指当边界层流经过弯曲管壁时出现的二次流。若边界层厚度小于曲率半径,沿着管壁的压力会维持定值,但若边界层厚度和曲率半径相当,离心力会使沿着管壁的压力开始变化,因此会形成离心的不稳定(高德勒不稳定性),并形成高德勒涡旋。

简介高德勒涡旋(Görtler vortices)为流体力学名词,是指当边界层流经过弯曲管壁时出现的二次流。若边界层厚度小于曲率半径,沿着管壁的压力会维持定值,但若边界层厚度和曲率半径相当,离心力会使沿着管壁的压力开始变化,因此会形成离心的不稳定(高德勒不稳定性),并形成高德勒涡旋。1

高德勒数高德勒涡旋的影响可以用无量纲高德勒数(G)表示,高德勒数是边界层中离心作用和黏滞力之间的比值,可以表示为

其中外部速度,动量边界层厚度,动黏度,壁的曲率半径

当G超过约0.3时,会出现高德勒不稳定性。1

边界层边界层,又称附面层是一个流体力学名词,表示流体中紧接着管壁或其他固定表面的部分。边界层是由黏滞力产生的效应,和雷诺数Re有关。

一般提到的边界层是指速度的边界层。在边界层外,流体的速度接近定值,不随位置而变化。在边界层内,在固定表面上流速为0,距固定表面越远,速度会趋近一定值。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所