Apa arti vortisitas dan sirkulasi?

Dalam kinematika cairan saya tidak dapat memahami arti dari istilah-istilah ini: vortisitas dan sirkulasi.
Adakah yang bisa memberi saya penjelasan tentang istilah-istilah ini sehingga orang awam dapat memahaminya dengan mudah?

fluid-mechanics

— M.Tarun
sumber

Vortisitas sebenarnya merupakan tensor antisimetrik.

Ada beberapa jenis gerakan mendasar (atau deformasi) untuk elemen fluida: translasi, rotasi, regangan linier dan regangan geser. Biasanya semua jenis gerakan ini terjadi secara bersamaan yang membuat analisis dinamika fluida menjadi sulit.

$\overrightarrow{V}$

\vec{V} = kamu \vec{saya} + v \vec{j} + w \vec{k}

$\overrightarrow{V} = u\overrightarrow{i} + v\overrightarrow{j} + w\overrightarrow{k}$

$\overrightarrow{\omega}$

\vec{ω} = \frac{1}{2} (\frac{\partial w}{\partial y} - \frac{\partial v}{\partial z}) \vec{saya} + \frac{1}{2} (\frac{\partial kamu}{\partial z} - \frac{\partial w}{\partial x}) \vec{j} + \frac{1}{2} (\frac{\partial v}{\partial x} - \frac{\partial kamu}{\partial y}) \vec{k}

$\overrightarrow{\omega} = \frac{1}{2} (\frac{\partial w}{\partial y} - \frac{\partial v}{\partial z})\overrightarrow{i} + \frac{1}{2} (\frac{\partial u}{\partial z} - \frac{\partial w}{\partial x})\overrightarrow{j} + \frac{1}{2} (\frac{\partial v}{\partial x} - \frac{\partial u}{\partial y})\overrightarrow{k}$

\vec{ω} = \frac{1}{2} \vec{\nabla} \times \vec{V}

$\overrightarrow{\omega} = \frac{1}{2}\overrightarrow{\nabla}\times \overrightarrow{V}$

$\frac{1}{2}$ $\xi$

\vec{ξ} = \vec{\nabla} \times \vec{V}

$\overrightarrow{\xi} = \overrightarrow{\nabla}\times \overrightarrow{V}$

Oke, cukup dengan matematika. Apa artinya?

Untuk titik arbiter di bidang aliran:

Setiap elemen fluida (partikel) yang menempati titik tersebut memiliki vortisitas tidak nol , titik itu disebut rotasi .
Begitu pula sebaliknya, Setiap unsur fluida (partikel) yang menempati titik tersebut memiliki nol vortisitas , titik itu disebut irrotasional yang berarti partikel tidak berputar.

masukkan deskripsi gambar di sini Aliran dari A ke B adalah rotasi (memiliki sifat voritis) sedangkan aliran dari A ke C bersifat irrotasional (tidak memiliki sifat vortisitas).

Anda dapat menemukan banyak contoh untuk aliran rotasi seperti di daerah bangun di belakang benda tumpul dan mengalir melalui turbo.

Menurut kuliah ini :

• Sirkulasi dan vortisitas adalah dua ukuran utama rotasi dalam cairan.

• Sirkulasi, yang merupakan jumlah integral skalar, adalah ukuran rotasi makroskopik untuk area terbatas fluida.

• Vortisitas, bagaimanapun, adalah bidang vektor yang memberikan ukuran mikroskopis rotasi pada titik mana pun dalam fluida.

— Algo
sumber