卡门涡街PPT

卡门涡街（Karman Vortex Street）是一种在流体动力学中观察到的现象，由匈牙利物理学家西奥多·卡门（Theodore Karman）于19...

卡门涡街（Karman Vortex Street）是一种在流体动力学中观察到的现象，由匈牙利物理学家西奥多·卡门（Theodore Karman）于1911年首次描述。这种现象发生在流动的流体（如水或空气）经过一个非流线型物体（如圆柱体）时，会在其下游产生一系列交替排列的漩涡。形成机制当流体流经一个固定障碍物（如圆柱）时，会在障碍物周围形成边界层。在边界层内，流体的速度逐渐从自由流速度降低到零。随着流体继续流动，边界层内的流体开始分离，形成一个叫做“分离泡”的区域。在这个区域内，流体不再紧贴障碍物表面流动，而是开始形成漩涡。这些漩涡会交替在障碍物的两侧形成和脱落，形成卡门涡街。特性卡门涡街有几个重要的特性：周期性漩涡的形成和脱落是周期性的，导致下游的流体压力也出现周期性变化频率漩涡脱落的频率与流体的速度和障碍物的尺寸有关。对于给定的流体速度和障碍物尺寸，存在一个最佳的脱落频率影响卡门涡街会对流经物体的流体产生阻力，这种阻力与漩涡脱落的频率和强度有关应用卡门涡街现象在许多领域都有应用，包括航空航天、土木工程和机械工程等。例如，在桥梁设计中，工程师需要考虑卡门涡街引起的振动，以避免对结构造成破坏。此外，卡门涡街还被用于设计流体测量装置，如涡街流量计，用于测量流体的速度和流量。结论卡门涡街是一种重要的流体动力学现象，对于理解流体与障碍物之间的相互作用具有重要意义。通过深入研究和应用卡门涡街的原理，我们可以更好地设计和优化各种流体系统，提高它们的效率和可靠性。