wir

Wir (ang. vortex) – jednospójny obszar płynu, w którym wektor rotacji prędkości płynu jest różny od zera, ma ten sam kierunek i zwrot w każdym punkcie pola. Taki wir zapisać można w postaci: gdzie: – wektor prędkości płynu, – dowolna para punktów w obszarze wiru Równanie powyższe opisuje wir płaski. Istnieją ponadto przestrzenne struktury wirowe, np. tworzący się w obszarze krótkiego, ostrokrawędzistego rozszerzenia rury. W obszarze wiru wektor prędkości kątowej płynu jest różny od zera, prostopadły do płaszczyzny wiru i wyraża się on wzorem: Przykłady wirów: * płaski wir punktowy w cieczy nielepkiej: gdzie: – intensywność wiru, – wersor rotacyjny biegunowego układu współrzędnych; * wir Lamba (początkowo punktowy wir w cieczy lepkiej) W rzeczywistych wirach występujących w przyrodzie prędkość kątowa (a zatem i rotacja prędkości) nie jest na ogół stała, lecz jej wartość zmniejsza się stopniowo wraz z odległością od centrum wiru. Linie prądu w obszarze wiru płaskiego tworzą krzywe zamknięte. W warunkach przepływu stacjonarnego poruszają się po nich cząstki płynu. Wiry występują powszechnie w przepływach płynów rzeczywistych. Można je zaobserwować bezpośrednio w warstwy granicznej. W sprzyjających sytuacjach tworzyć mogą . W przepływach laminarnych wiry mają często charakter stabilnych . Istnienie kaskady wirów o rozmaitych skalach charakterystyczne jest dla przepływu turbulentnego. Jednakże w turbulencji pojedyncze duże wiry są na ogół niestabilne i szybko ulegają przekształceniu w mniejsze struktury wirowe. Wiry obserwuje się: * podczas laminarnych i turbulentnych przepływów płynów rzeczywistych, * wokół końców skrzydeł samolotów (tzw. ), * w pewnej odległości od krawędzi spływu skrzydeł ptaków i samolotów, * od strony zawietrznej opływanych ciał stałych (samochodów, statków, pocisków), * w wielu zjawiskach atmosferycznych (tornada, chmury kłębiaste), * podczas wybuchu bomby atomowej w tzw. grzybie atomowym. Wiru rzeczywistego opisanego podanym wyżej równaniem nie należy mylić z tzw. wirem potencjalnym, zwanym też pseudowirem.