Vortisitas

Pengarang: Leandro Alegsa

Vortisitas adalah konsep matematika yang digunakan dalam dinamika fluida. Hal ini dapat dikaitkan dengan jumlah "sirkulasi" atau "rotasi" (atau lebih tegasnya, laju rotasi sudut lokal) dalam fluida.

Vortisitas rata-rata di daerah kecil aliran fluida sama dengan sirkulasi Γ {\displaystyle \Gamma }{\displaystyle \Gamma } di sekitar batas daerah kecil, dibagi dengan luas A dari daerah kecil.

ω a v = Γ A {\displaystyle \omega _{av}={\frac {\Gamma }{A}}}} {\displaystyle \omega _{av}={\frac {\Gamma }{A}}}

Secara notional, vortisitas pada suatu titik dalam fluida adalah batas ketika luas daerah kecil fluida mendekati nol pada titik tersebut:

ω = d Γ d A {\displaystyle \omega ={\frac {d\Gamma }{dA}}}}} {\displaystyle \omega ={\frac {d\Gamma }{dA}}}

Secara matematis, vortisitas pada suatu titik adalah vektor dan didefinisikan sebagai curl dari kecepatan:

ω → = ∇ → × v → . {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}. } {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\times {\vec {v}}.}

Salah satu asumsi dasar dari asumsi aliran potensial adalah bahwa vortisitas ω {\displaystyle \omega }{\displaystyle \omega } adalah nol hampir di semua tempat, kecuali pada lapisan batas atau permukaan aliran yang langsung membatasi lapisan batas.

Karena vorteks adalah wilayah vortisitas terkonsentrasi, vortisitas yang tidak nol di wilayah-wilayah spesifik ini dapat dimodelkan dengan vortisitas.

Pertanyaan dan Jawaban

T: Apa itu vortisitas?


J: Vortisitas adalah konsep matematika yang digunakan dalam dinamika fluida yang berhubungan dengan jumlah "sirkulasi" atau "rotasi" (atau lebih tepatnya, laju rotasi sudut lokal) dalam fluida.

T: Bagaimana vortisitas dihitung?


J: Vortisitas rata-rata dalam suatu wilayah kecil aliran fluida sama dengan sirkulasi di sekitar batas wilayah kecil tersebut, dibagi dengan luas area A dari wilayah kecil tersebut. Secara matematis, ini juga dapat didefinisikan sebagai lengkungan kecepatan pada suatu titik.

T: Apakah ada asumsi dasar yang terkait dengan vortisitas?


A: Ya, salah satu asumsi dasar dari asumsi aliran potensial adalah bahwa vortisitas adalah nol hampir di semua tempat, kecuali pada lapisan batas atau permukaan aliran yang langsung berbatasan dengan lapisan batas.

T: Apa yang terjadi jika ada daerah dengan vortisitas tidak nol?


J: Daerah ini dapat dimodelkan dengan vortisitas karena merupakan daerah dengan vortisitas terkonsentrasi.

T: Apa yang diwakili oleh Γ?


J: Γ merepresentasikan sirkulasi di sekitar wilayah kecil.

T: Apa yang diwakili oleh ω?


J: ω merepresentasikan vortisitas rata-rata di wilayah kecil dan juga merepresentasikan vektor dan lengkungan kecepatan pada suatu titik.


Cari di dalam ensiklopedia
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3