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涡旋科普展品介绍

发布时间:2024/10/31 13:45:47   
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资料来源:省科学技术协会

什么是涡旋?

涡旋有时也称旋涡。是指一种半径很小的圆柱在静止流体中旋转引起周围流体作圆周运动的流动现象。在它的外部,流体的圆周速度与半径成反比;在它内部,则与半径成正比,在涡心上圆周速度为零。

旋涡是飞行器绕流中的重要流动现象,对飞行器的空气动力特性有重要影响。一般来说,流水形成的涡旋被称做漩涡,大气形成的涡旋则有可能形成热带气旋或者龙卷风。

涡旋在生活中的常态

潮水漩涡

涨潮与落潮相互作用产生的大尺度涡叫漩涡,它是一种旋转的海流。中心向下运动叫涡旋,当海岸和海底地形有相当深的窄通道时就会出现。河流里的涡旋运动略有不同。在湍流的一定阶段,就会形成中心向上运动的旋转水流,叫做涌,在水面上很容易见到。世界上有一些著名的大旋涡,如加罗法洛旋涡、墨西拿旋涡、梅尔斯托姆旋涡、鸣门旋涡等等。日本淡路岛与四国之间有一条长约1.3公里的狭长水道叫鸣门海峡。科普展品生产厂家北京定致提示大家漩流是由于濑户内海和外海的潮位之差所产生的现象,当海水通过狭窄的濑户时,潮流变急,流经挡路的暗礁就形成大小的漩涡。满潮时在播磨滩、退潮时在纪伊海峡侧造成漩涡,春天和秋天的大潮日是观潮最好的时候。在鸣门桥的桥桁内设有米长的散步路,前端设有回游式瞭望设施的鸣门漩涡观光新名胜。从海上约45米高处隔着玻璃窗往下看去,漩涡惊心动魄,惊险万分。这里的旋涡直径可达20米。

热带气旋

热带气旋是发生在热带、亚热带地区海面上的气旋性环流,是地球物理环境中最具破坏性的天气系统之一。热带气旋的体量是巨大的,以其辐散盖的直径来说,小的有到千米,大的达到千米。参与其中的物质是热带洋面上的空气和水汽,水汽中蕴含的潜热是其能量来源。

热带气旋强度的变化主要受水汽供给量的影响,水汽充足的环境中,热带气旋生成的频次相对高,发展和增强也较快;水汽不充足的洋面上,热带气旋生成频次很低,没有生成就无所谓发展和增强了。所以,科普展品生产厂家北京定致提示大家热带气旋只在地球的几个区域生成。如:东北太平洋热带、西北太平洋热带、西南太平洋、印度洋孟加拉湾附近、南印度洋、西北大西洋等热带、亚热带洋面生成。

当热带气旋移到温度较低的洋面上,便会因为水汽供应量的减少,而减弱消散,或失去热带气旋的特性,转化为温带气旋。热带气旋在北半球沿逆时针方向旋转,在南半球以顺时针旋转。伴随热带气旋的大风、大雨、风暴潮等可以造成严重的财产损失或人命伤亡;不过热带气旋亦是大气循环的一个组成部分,能够将热能由赤道地区带往较高纬度地区。

泄水口

在水利工程泄水口中,为了保护坝基不被急泻而下的水流冲坏,采用消能设备,人为地制造涡旋以消耗水流的动能。

翼尖涡流

“翼尖涡流”又称为翼尖涡,一般飞机的翼面都是利用伯努利原理,使流经上表面的流体流速较快,压力较低,因而产生向上的升力。下翼面的压强比上翼面高,在上、下翼面压强差的作用下,下翼面的气流就绕过翼尖流向上翼面,这样就使下翼面的流线由机翼的翼根向翼尖倾斜,而上翼面的流线则由翼尖偏向翼根,但到了翼面尖端的地方,由于再也没有翼面的分隔,科普展品生产厂家北京定致提示大家使得下方的高压气流循着翼尖往上滚卷流动到较低压的翼面上侧,加上本来流体就往后方流动,形成一种螺旋式的漩涡运动,翼尖涡就这样产生了。

因为翼尖涡来自翼面上下方气流的压力和流速的差异,而翼面上下的压力差就是机翼升力的来源,因此翼尖涡的强度会和翼面可提供的升力成正比。而翼面提供的升力大小须至少是飞机的重量,这样飞机才飞得起来,因此一般而言,飞机越大,翼尖涡也越强。目前营运中最大的民航机波音型客机,就有很强很大的翼尖涡。



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