¿Cuál es el mecanismo entre los remolinos que se repelen y atraen entre sí?

Leí en alguna parte que los remolinos en el agua se atraen si giran en dirección opuesta, pero se repelen si giran en la misma dirección.

¿Cómo funciona esto exactamente? Sé que las ecuaciones del mecanismo de fluidos pueden ser difíciles de entender. ¿Hay alguna forma intuitiva en que las personas normales puedan entender este comportamiento de los fluidos? ¿Cuál es el mecanismo entre los remolinos que se repelen y atraen entre sí?

Respuestas (1)

Para líquidos que se mueven, el principio de Bernoulli establece que

PAG + h ρ gramo + 1 2 ρ v 2

es constante

Esto significa que la presión ejercida por un líquido que fluye más rápido se reduce (para la misma altura).

En el diagrama, el agua en A y C se mueve rápido, pero en B el movimiento se cancela y la velocidad es más lenta, por lo que la presión es mayor en B que en A y C, por lo que se repelen cuando giran en la misma dirección.

ingrese la descripción de la imagen aquí

En la mitad inferior del diagrama, giran en direcciones opuestas, ahora la velocidad del agua en E es mayor y la presión se reduce allí, en comparación con D y F, por lo que se atraen.

¿Estás seguro de que no es al revés? Hay dos razones por las que pensaría que los vórtices que giran en el mismo sentido se atraen mientras que los vórtices que giran en sentido contrario se repelen: 1) Hay un flujo descendente rápido en E, y al acercar los vórtices, las fuerzas que fluyen aceleran para mantener los flujos ascendentes en D y F. Al mismo tiempo, el flujo neto cero en B permite que los dos vórtices co-rotativos se fusionen en un solo vórtice. 2) Si los vórtices contrarrotatorios se atrajeran, se unirían, anulándose entre sí. Eso no es compatible con la conservación de la energía y el momento angular.
@cmaster-reinstatemonica Con respecto a su punto 2): si sus rotaciones son iguales y opuestas, entonces el momento angular neto ya es cero incluso cuando están muy separados, por lo que se mantiene la conservación del momento angular. La conservación de la energía también es válida. Recuerde que la energía también puede entrar en turbulencia y movimiento molecular térmico.
@ChiralAnomaly De hecho, el momento angular se conserva, retiro ese punto. La energía no es tan fácil, ya que requeriría una rápida transformación de la energía cinética en calor. Sin embargo, debo añadir un tercer punto: 3) Hay sistemas de larga duración de vórtices de rotación contraria en el aire. Dos ejemplos son la estela turbulenta de los aviones, dos grandes vórtices que descienden lentamente durante varios minutos y los anillos de humo. Ambos consisten en un volumen de aire que se mueve rápidamente rodeado de vórtices que giran en sentido contrario y son estables durante tiempos sorprendentemente largos. Y ambos se disipan en lugar de colapsar en sí mismos.
Las interacciones de Vortex son mucho más interesantes que las simples atracciones y repulsiones. Los vórtices que giran en sentido contrario se traducen principalmente en una dirección perpendicular a la línea entre ellos, mientras que los vórtices que giran de manera similar tienden a girar uno alrededor del otro.
¿Cuál es el mecanismo entre los remolinos que se repelen y atraen entre sí?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v