Vorticity versus Viskosität

Für ein Arbeitsprojekt muss ich meine Aerodynamik-Kenntnisse mal wieder auffrischen. Kann mir jemand bei der Unterscheidung zwischen Vorticity und Viskosität helfen ?

Wenn eine Strömungsverwirbelung ungleich Null ist, wird die Strömung als Rotation bezeichnet und die Strömungselemente haben eine endliche Winkelgeschwindigkeit. Bedeutet dies aber auch, dass die Strömung viskos ist? Und umgekehrt, wenn man die Viskosität berücksichtigt, kann eine Strömung nichtrotationsfrei sein?

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Vorticity beschreibt, ob die Strömung rotatorisch ist – das heißt, wenn man einem Weg entlang der Strömung folgt und zum selben Punkt zurückkehrt, ist die Nettogeschwindigkeit null oder endlich. Dies wird mit der Locke ( ∇ × ) Operator. Dies ist eine Eigenschaft des Flusses.

Die Viskosität ist eine Eigenschaft des Mediums, nicht der Strömung. Die meisten Flüssigkeiten haben eine Viskosität – das heißt, wenn es in der Strömung einen Geschwindigkeitsgradienten gibt, wird dies eine Scherspannung aufbauen, die dazu neigt, dem Gradienten entgegenzuwirken.

Ein interessanter Nebeneffekt der Viskosität ist, dass Sie damit in einer Flüssigkeit Wirbel erzeugen können - wenn keine Viskosität vorhanden ist, verursacht das "Rühren" einer Flüssigkeit keine Nettowirbel.

Ist Ihre letzte Aussage korrekt, auch wenn man betrügt und beispielsweise eine nichtviskose Flüssigkeit zum Rotieren zwingt (angenommen, die Flüssigkeit ist durch eine zylindrische Geometrie gebunden)? In diesem Fall hätten Sie nicht ∇ × v ≠ 0? Mit "Schummeln" meine ich, dass wir fächerartige Flügel einsetzen, die die Flüssigkeit dazu zwingen, sich in einer kreisförmigen Bewegung zu bewegen. Sind die Klingen hier zu sehr "schummeln" oder vermisse ich ein einfaches Konzept?
@honeste_vivere - Ich denke, dass das, was Sie beschreiben, nicht mehr als "Rühren" bezeichnet werden kann (zumindest nicht in dem Sinne, in dem ich das Wort verwendet habe). Wenn Sie auf ähnliche Weise einen Flüssigkeitsstrahl entlang der Tangente eines zylindrischen Behälters richten, können Sie Wirbel erzeugen – aber das ist per se kein Rühren . Die Idee ist, dass, wenn Flüssigkeit an den Enden des Objekts, das das Rühren durchführt, vorbei entweichen kann, dies auf eine Weise geschieht, die Sie daran hindert, eine Nettoverwirbelung zu erzeugen.
Ah, ich verstehe, was du meinst. Unter diesen Bedingungen stimme ich zu, dass der unsichtbare Fluss unsichtbar bleibt. Danke für die Klarstellung.
Danke für die Antworten. Klarer werden. Was meinen Sie mit „Wenn Sie einem Pfad entlang der Strömung folgen und zum selben Punkt zurückkehren, ist die nächste Geschwindigkeit Null oder endlich“? Warum zum selben Punkt zurückkehren und bedeutet die „nächste Geschwindigkeit“ die relative Geschwindigkeit?
@Ruudc - Ich denke, Floris bezog sich auf einen Teil von Helmholtz 'Theorem über die Erhaltung des Wirbelflusses. Da haben wir ∫   D A   N ^ ⋅ ∇ × v (= ∫   D A   N ^ ⋅ ω ) = ∮ D l ⋅ v .
@Ruudc - ehrliche_vivere hat Recht. Und da war ein Tippfehler... Ich wollte "net" sagen, nicht "next". Autokorrektur auf meinem Handy, fürchte ich.
Vorticity versus Viskosität
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