Чому утворюються вири?

Природні вири, схожі на той, що показаний на знімку внизу, утворюються в океанах, течіях і річках. Причиною утворення вирів є взаємодія приливних та інших течій, або наявність тіл, відхиляють водний потік.

Однак вири можуть також формуватися тоді, коли значні обсяги води, наприклад, в раковинах або ваннах, зливаються через донний водостік і вода тече вниз по спіралі. Такий відверто, що називається в техніці вихором, є результатом руху окремих молекул, з яких складається рідина. Вихреобразование пов’язано з дією двох факторів – швидкості і в’язкості (опору течією), вплив яких крок за кроком роз’яснено на малюнках і схемах нижче.

Тертя і в’язкість

На секторної діаграмі (малюнки нижче) простежено положення молекул води після того, як вони почали переміщатися. Сила тяжіння тягне вниз молекули води, розташовані найближче до зливного отвору. В’язкість перешкоджає силі тяжіння, а сили тертя діють на сусідні молекули води так, що вони шикуються в лінію і починають рухатися гуськом.

Коли відкривається зливний отвір, розташовані безпосередньо над ним молекули води під дією сили тяжіння переміщаються вниз. Одночасно з цим сили в’язкості змушують молекули рухатися в горизонтальному напрямку.
Як тільки частина води починає рухатися по спіралі, в цей рух залучаються й інші молекули води. Чим ближче частки рідини знаходяться до зливного отвору, тим вище їх швидкість. Ті, що знаходяться найдалі від центру, переміщаються найбільш повільно.
Вода, що переміщається по спіралі в зливний отвір, формує над ним воронку, центральна частина якої заповнюється повітрям.
У міру зниження рівня води в раковині повітряний стовп проникає глибше в трубу. Розвиток вихору продовжується до тих пір, поки вся вода не зіллється.

 

Вода між двома циліндрами слід обертанню внутрішнього циліндра, переміщаючись поблизу його поверхні швидше, ніж далеко від неї. Різниця швидкістю призводить до утворення хвиль. У міру того як повільні струмки води захоплюються швидкими, відбувається формування невеликих вихорів.

Посилання на основну публікацію