دستگاه جریان گردابی (ورتکس)

دستگاه ورتکس
در جریان گردابی به علت وجود چرخش در آن، لایه‌های سیال تلاطم بیشتری نسبت به حالت عادی دارند و از این رو مولفه‌های تکانه و میزان انتقال حرارت در این نوع جریان بیشتر است.
اگر مایعی درون ظرفی قرار داشته باشد، سطح آن موازی سطح افق خواهد بود. حال اگر ظرف شروع به دوران کند، مایع نیز بر اثر وجود ویسکوزیته و تنش برشی شروع به دوران خواهد نمود.
پس از سپری شدن یک فاصله زمانی، سیال مانند یک جسم صلب حرکت می کند. به این معنا که تمام ذرات سیال با سرعت زاویه ای یکسان ( ω= سرعت زاویه ای ظرف) حرکت می کنند. در این حالت هیچگونه تنش برشی وجود نخواهد داشت و دوران سیال حول محور دوران “دوران اجباری” (Forced Vortex) نامیده می شود. در “دوران آزاد” ظرف سیال هیچگونه حرکتی ندارد.
در این حالت ظرف محتوی مایع در پایین سوراخ است و مایع از آنجا خارج می شود. مایع جهت خروج از سوراخ مذکور، حالت گرداب مانند تشکیل می دهد و دوران می کند. باید به تفاوت اصلی دوران اجباری و دوران آزاد توجه داشت، چرا که در دوران آزاد سرعت ذرات مایع با فاصله اش از مرکز دوران نسبت عکس دارد.
با دستگاه جریان گردابی (ورتکس)، جریان چرخشی آزاد و اجباری بررسی می شود.