1、* 1第五章 流体的涡旋运动1.涡旋运动的基本概念 问题的背景- 流体的涡旋运动是一种基本的流动现象 ,它普遍存在于自然界和各种工程应用中。在涡旋运动中利害二者并存。如含有大量涡旋运动的台风和龙卷风每年都对人类造成重大损害。百慕大三角区的深海涡旋迄今仍为待解之迷。2在自然界中，流体团的旋转运动 -涡旋有些能明显地看到或肉眼分辨，例如 大气中的龙卷风 ， 桥墩后的旋涡区 ， 划船时产生的旋涡 ,云层中的卡门涡街 等等。但在更多的情况下，人们不易察觉到涡旋的存在。例如，当物体在真实流体中运动时在物体表面形成一层很薄的边界层，此 薄剪切层中每一点都是涡旋 ；又如自然界大量存在着的 湍流运动充满着不同
2、尺度的涡旋 ，这些都是肉眼难以辨认的。大至旋涡星系 ,小至 DNA 分子 ,都是在一种称为螺旋线当中产生的，也即大自然并不认可笔直的形式。 自然界所有物质的基本结构都是曲线运动方式的圆环形状，从原子、分子到星球、星系等。 * 3* 4*旋涡液泵工作原理（ 锅炉给水的配套，轻纺、化工冶金、机械制造、固定消防稳压、热交换机组、农业远程喷灌等 ）-当叶轮旋转时，流道内液体圆周速度小于叶轮圆周速度，叶轮内的液体在离心力作用下从叶轮凹槽甩到流道中然后在液体间剪切力作用下减速，将能量传递给流道中的液体。叶轮凹槽在甩出原有液体的同时，内部压力降低，从而将流道内的液体吸入凹槽。这样使得液体产生与叶轮转向相同的
3、 “纵向旋涡 ”。此纵向旋涡使流道中的液体多次返回叶轮内，再度受到离心力作用，而每经过一次离心力的作用，扬程就增加一次。* 5*旋涡气泵工作原理（ 工业吸尘器配套使用、雾化干燥机、养鱼增氧、电焊设备、干洗衣服的清洁等 ）-在叶轮旋转时，叶轮间的气体会因旋转运动而沿叶片及迳向方向被加速，气体进入外侧气环之后利用压差作用而回到叶片的基部而形成强力气流，如此周而复始使气体在气环内以螺旋方向运动而达到增压目的。气体运动至排气口之后，迅速排出。*生活中小例子： 冲水时，水流 有时 会产生一个 向下的 旋涡 以加快排水 。 常见的涡旋运动现象- 涡旋运动无处不在，小至原子结构，大至宇宙星云。* 7*参考件*参考件* 9*参考件 常见的涡旋运动现象- 涡旋运动无处不在，小至原子结构，大至宇宙星云。
