Читать «Большая Советская Энциклопедия (ВИ)» онлайн - страница 302

  С. С. Филимонов.

Горизонтальный циклонный предтопок: 1 — ввод вторичного воздуха; 2 — выход продуктов сгорания в топку; 3 — выход жидкого шлака.

Вихревое движение

Вихрево'е движе'ние, движение жидкости или газа, при котором их малые элементы (частицы) перемещаются не только поступательно, но и вращаются около некоторой мгновенной оси.

  Подавляющее большинство течений жидкости и газа, которые происходят в природе или осуществляются в технике, представляет собой В. д. Например, движение воды в трубе всегда является В. д. как в случае , так и в случае . Вращение элементарных объёмов обусловлено здесь тем, что на поверхности стенки из-за прилипания жидкости скорость её равна нулю, а при удалении от стенок быстро возрастает, так что скорости соседних слоёв значительно отличаются друг от друга. В результате тормозящего действия нижнего слоя и ускоряющего действия верхнего (рис. 1 ) возникает вращение частиц, т. е. имеет место В. д. Примерами В. д. являются: вихри воздуха в атмосфере, которые часто принимают огромные размеры и образуют и ; водяные вихри, которые образуются сзади устоев моста; воронки в воде реки и т.д.

  Количественно В. д. можно охарактеризовать вектором w угловой скорости вращения частиц, который зависит от координат точки в потоке и от времени. Вектор w называется вихрем среды в данной точке; если w = 0 в некоторой области течения, то в этой области течение безвихревое. Вращающиеся частицы среды могут образовывать вихревые трубки (рис. 2 ) или отдельные слои. Вихревая трубка не может иметь внутри жидкости ни начала, ни конца; она или может быть замкнутой (вихревое кольцо), или должна иметь начало и конец на границах жидкости (например, на поверхности обтекаемого тела; на поверхности сосуда, внутри которого заключена жидкость; на поверхности земли — в случае смерчей, на поверхности воды или на дне реки — в случае вихрей в текущей воде и т.п.).