Каков механизм между водоворотами, отталкивающими и притягивающими друг друга?

Я где-то читал, что водовороты в воде будут притягиваться, если они вращаются в противоположном направлении, но будут отталкиваться, если они вращаются в одном направлении.

Как это работает? Я знаю, что уравнения жидкостного механизма трудно понять. Есть ли интуитивный способ, которым нормальные люди могут понять такое поведение жидкостей? Каков механизм между водоворотами, отталкивающими и притягивающими друг друга?

Ответы (1)

Для движущихся жидкостей принцип Бернулли гласит, что

п + час р г + 1 2 р в 2

постоянно.

Это означает, что давление, оказываемое более быстро текущей жидкостью, уменьшается (для той же высоты).

На диаграмме вода в точках А и С движется быстро, но в точке В движение нейтрализуется и скорость медленнее, поэтому давление в точке В больше, чем в точках А и С, поэтому они отталкиваются при вращении в одном направлении.

введите описание изображения здесь

В нижней половине диаграммы они крутятся в противоположных направлениях, теперь скорость воды в точке E выше, а давление там понижено, по сравнению с D и F, поэтому они притягиваются.

Вы уверены, что не наоборот? Есть две причины, по которым я полагаю, что вихри, вращающиеся в одном направлении, притягиваются, а вихри, вращающиеся в противоположных направлениях, отталкиваются: 1) В точке Е существует быстрый нисходящий поток, и сближение вихрей заставляет течь ускоряться, чтобы поддерживать восходящие потоки в точке D и F. В то же время чистый нулевой поток в точке B позволяет двум вращающимся в одном направлении вихрям сливаться в один вихрь. 2) Если бы вихри, вращающиеся в противоположных направлениях, притягивались друг к другу, они соединялись бы, нейтрализуя друг друга. Это несовместимо с сохранением энергии и углового момента.
@cmaster-reinstatemonica Что касается вашего пункта 2): если их вращения равны и противоположны, то чистый угловой момент уже равен нулю, даже когда они далеко друг от друга, поэтому сохраняется сохранение углового момента. Сохранение энергии также имеет место. Помните, что энергия также может переходить в турбулентность и тепловое молекулярное движение.
@ChiralAnomaly Действительно, угловой момент сохраняется, я беру это обратно. Энергия не так проста, так как потребовала бы быстрого преобразования кинетической энергии в тепло. Однако я должен добавить третий момент: 3) В воздухе существуют долгоживущие системы вихрей, вращающихся в противоположных направлениях. Двумя примерами являются турбулентность в следе от самолетов, два больших вихря, медленно движущихся вниз в течение нескольких минут, и кольца дыма. Оба состоят из быстро движущегося объема воздуха, окруженного вихрями, вращающимися в противоположных направлениях, и стабильны в течение удивительно долгого времени. И то, и другое скорее рассеивается, чем распадается на себя.
Вихревые взаимодействия гораздо интереснее простых притяжений и отталкиваний. Вихри, вращающиеся в противоположных направлениях, в основном движутся в направлении, перпендикулярном линии между ними, в то время как вихри, вращающиеся аналогичным образом, имеют тенденцию вращаться вокруг друг друга.
Каков механизм между водоворотами, отталкивающими и притягивающими друг друга?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v