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什么是卡门涡街现象

2025-11-18 18:02:19

问题描述:

什么是卡门涡街现象,有没有大神路过?求指点迷津!

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2025-11-18 18:02:19

什么是卡门涡街现象】卡门涡街现象是流体力学中一种常见的自然现象,指当不可压缩流体(如空气或水)绕过一个非流线型的障碍物时,在障碍物后方形成的周期性、交替排列的漩涡列。这种现象最早由匈牙利裔美国科学家冯·卡门(Theodore von Kármán)在20世纪初进行系统研究并提出理论解释,因此得名“卡门涡街”。

该现象广泛存在于自然界和工程实践中,例如风经过烟囱、桥梁、飞机机翼等结构时都会产生涡街。涡街不仅影响物体的受力状态,还可能引发振动甚至结构破坏。

卡门涡街现象总结

项目 内容
定义 当流体绕过非流线型障碍物时,在其后方形成周期性、交替排列的漩涡列。
发现者 冯·卡门(Theodore von Kármán),20世纪初提出理论。
形成条件 - 流体为不可压缩流体
- 障碍物形状非流线型
- 流速适中,雷诺数在一定范围内(通常为100~10^5)
特征 - 漩涡交替脱落
- 漩涡排列呈规则的“双行”结构
- 漩涡频率与流速成正比
影响 - 引起物体振动
- 可能导致结构疲劳损坏
- 在工程中需考虑其对结构稳定性的影响
应用领域 - 流量测量(如涡街流量计)
- 桥梁、建筑结构设计
- 飞机机翼气动优化
相关参数 - 雷诺数(Re)
- 斯特劳哈尔数(St)

结语:

卡门涡街现象是流体力学中的重要概念,理解其原理有助于在工程设计中规避潜在风险,并在某些情况下加以利用。通过实验与数值模拟,可以更深入地研究涡街的形成机制及其对结构的影响。

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