环量

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环量(英语:circulation)是流体速度沿着一条闭曲线的路径积分,通常用<math>\Gamma</math>来表示。如果<math>\mathbf{V}</math>是流体的速度,<math>\mathbf{ds}</math>是沿着闭曲线<math>C</math>的单位向量,那么:

<math>\Gamma=\oint_{C}\mathbf{V}\cdot\mathbf{ds}</math>

环量的量纲(因次式)是长度的平方除以时间。

库塔-儒可夫斯基定理[编辑]

物体在无粘流动场中单位长度所受到的升力,可以表示为环量(<math> \Gamma </math>)、流体的密度(<math> \rho </math>)和物体相对于自由流的速度(<math> V </math>)的乘积。因此:

<math>l = - \rho V \Gamma </math>

这个等式称为库塔-儒可夫斯基定理

计算流体力学中,环量经常作为中间变量,用来计算翼型或其它物体所受到的力。

与涡量的关系[编辑]

通过斯托克斯定理,环量与涡量之间有以下的关系:

<math>\Gamma=\oint_{C}\mathbf{V}\cdot\mathbf{ds}=\int\!\!\!\int_S(\nabla\times\mathbf{V})\cdot\mathbf{dS}</math>

这里积分路径 <math>C</math> 是 <math>S</math> 的边界,也就是说 <math>\partial S=C</math>。

参见[编辑]