En dinámica de fluidos , el estiramiento de vórtices es el alargamiento de los vórtices en un flujo de fluido tridimensional, asociado con un aumento correspondiente del componente de vorticidad en la dirección de estiramiento, debido a la conservación del momento angular . [1]
El estiramiento del vórtice está asociado con un término particular en la ecuación de vorticidad . Por ejemplo, el transporte de vorticidad en un flujo no viscoso e incompresible está regido por
donde D/Dt es la derivada material . El término fuente en el lado derecho es el término de estiramiento del vórtice. Amplifica la vorticidad cuando la velocidad diverge en la dirección paralela a .
Un ejemplo sencillo de estiramiento de vórtice en un flujo viscoso lo proporciona el vórtice de Burgers .
El estiramiento de vórtices es el núcleo de la descripción de la cascada de energía de turbulencia desde las escalas grandes a las escalas pequeñas en turbulencia . En general, en turbulencia los elementos de fluido se alargan más que se comprimen, en promedio. Al final, esto da como resultado un mayor estiramiento de vórtices que una compresión de vórtices . Para el flujo incompresible , debido a la conservación del volumen de los elementos de fluido, el alargamiento implica un adelgazamiento de los elementos de fluido en las direcciones perpendiculares a la dirección de estiramiento. Esto reduce la escala de longitud radial de la vorticidad asociada. Finalmente, en las escalas pequeñas del orden de las microescalas de Kolmogorov , la energía cinética de turbulencia se disipa en calor a través de la acción de la viscosidad molecular . [2] [3]
