Гортлеровы вихри

Вихри Гёртлера в пограничном слое

В гидродинамике — вихри Гёртлера это вторичные потоки, возникающие в потоке пограничного слоя вдоль вогнутой стенки. Если пограничный слой тонкий по сравнению с радиусом кривизны стенки, давление в пограничном слое остается постоянным. С другой стороны, если толщина пограничного слоя сравнима с радиусом кривизны, центробежное действие создает изменение давления в пограничном слое. Это приводит к центробежной неустойчивости (неустойчивости Гёртлера) пограничного слоя и, как следствие, образованию вихрей Гёртлера.

Посмотреть свой номер

Возникновение вихрей Гёртлера можно предсказать, используя безразмерное число, называемое числом Гёртлера ( G ). Это отношение центробежных эффектов к вязким эффектам в пограничном слое и определяется как

$\mathrm {G} ={\frac {U_{e}\theta }{\nu }}\left({\frac {\theta }{R}}\right)^{1/2}$

где

$U_{e}$ = внешняя скорость

$\theta$ = толщина импульса

$\nu$ = кинематическая вязкость

$R$ = радиус кривизны стены

Нестабильность Гёртлера возникает, когда G превышает примерно 0,3.

Другие случаи

Подобное явление, возникающее в результате того же центробежного действия, иногда наблюдается во вращательных потоках, которые не следуют за искривленной стенкой, например, в ребристых вихрях, наблюдаемых в следах цилиндров. и генерируется за движущимися конструкциями.

Ссылки

• Гертлер, Х. (1955). «Трехмерные сведения о теории устойчивости ламинарных пограничных слоев». Журнал прикладной математики и механики . 35 (9–10): 362–363. Бибкод : 1955ЗаММ...35..360. . дои : 10.1002/замм.19550350906 .
• Сарич, WS (1994). «Вихри Гёртлера». Анну. Преподобный Fluid Mech. 26 : 379–409. Бибкод : 1994АнРФМ..26..379С . дои : 10.1146/annurev.fl.26.010194.002115 .