涡流形式

作者&投稿:董饲 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是液体涡流~

设想在管子里流着一种液体。假使液体里的所有微粒在管子里都是顺着一些平行线前进的,那末在我们面前就是一种最简单的液体运动形式平静的流动或者象物理学家所说的“片流”运动。

  可是这并不是最常见的现象。相反的,液体在管子里的不平静的流动却是最常见的现象,有许多涡流要从管壁流向管轴。这就是所谓涡流运动,也叫湍流运动。譬如自来水管里的水就是这样流动的(细的水管除外,细管里的水是片流的)。一种液体在一定粗细的管子里的流动速度达到一定大小的时候,也就是达到所谓临界速度的时候①,总会有涡流发生的。

  如果我们让一种透明的液体流过一根玻璃管,在液体里放一些非常轻的粉末,例如石松子粉,我们就可以用眼睛看到在管子里流着的液体的涡流了。这时候从管壁向管轴行进的涡流可以看得非常清楚。

  涡流的这种特点,在制造冷藏器和冷却器的技术上都要利用。在管壁冷却着的管子里,有涡流的液体一定会使所有液体接触冷却壁比没有涡流的液体快。应当记住,液体本身是不大容易传热的,如果不去搅拌它们,它们冷却或增加温度都非常慢。血液和它所流过的各个组织之间所以能够那样快地交换热和物质,也就是因为血在血管里的流动不是片流而是涡流的缘故。

带涡流的电机它的涡流主要是对起动起作用还是对制动起作用了电机涡流制动 在电机需要低速运行时采用的一种制动方法 利用涡流效应来消耗电能从而达到降速 三速电机又叫变极调速电动机。变极调速主要分两种形式:单绕组多速和多绕组多速。单绕组多速即所有的线圈都是一样的,多绕组多速即所使用的绕组不完全一样。对于你所问的三速电动机,最简单的办法就是,你可以按三个不同的单速电机来设计,然后把三套绕组嵌装在槽里就可以了。三套绕组加起来的槽满率才是电动机的槽满率。如果搞单绕组的话,你可能还需要学点东西了....

涡流形式是指岩浆熔体在流动过程因受外部空间的阻尼而发生流向改变或受扰动,有些形似江河中的弧流旋涡一样。当然,作为封闭或半封闭环境的岩浆体不可能像江河那样清晰明显。这只是一种比方。不过,正像前面指过的,这种运动或流动方式,大多是出现在岩体拐弯、膨大、边界外突或基底洼槽等特殊部位上,它们仍然属一种流体力学的运动学规律或者是使流向改变的一种构造痕迹。图1.26所示是一个边界外突、涡流形成及物理场性状大体分布的示意图。

图1.26 涡流形式及物理场性状大体分布的示意图

I—电流方向;E—电场方向;B—磁感应强度

图1.26中被包围在一定空间范围内岩浆熔体,因受边界条件阻尼而发生涡旋状回流现象,其回流速度在涡旋区的不同层圈内是不同的,一般说近主旋层地带(近主流)部位回旋速度较快,内部和边缘相对较慢。整体形似一个绕轴转动的似圆盘状,其间产生的电场和磁感应强度在流速较快的圈层内应相对较强。中心和最外缘相对较弱。总体呈一个近似绕环螺管式的电磁场环境,且由于回流运动具有一定的回路闭合性,其场应为一种涡旋场。如果岩浆回流速度是随时间变化而不断改变的话,那所产生的电场和磁感应强度也会随回旋速度变化而变化。这样,按修正后的安培环路定律和法拉第电磁感应定律表达式如下:

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

式中:δ为电流密度;D为电位移;Φ为磁通量。

从上式可知在闭合曲线包围面积内磁场强度的积分等于通过以这闭合曲线为边线的任意曲面的全电流;而沿任意闭合曲线电场强度的线积分等于通过这个曲线所包围面积的磁通量随时间变化率的负值。这可能就是涡流运动形式中产生电场和磁场的一种随时间变化的关系。

另一方面,上两式中产生的电场和磁场强度随时间的变化率,主要取决于涡旋运动的角速度即

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

式中:ω为角速度;φ为转动的角度;t为时间。

如设在dt时间内,当涡流运动转过一个很小的角时(dφ),则涡流扫过的面积为

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

dL=Rdφ

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

式中:R为涡流半径。

则通过该面积的磁通量为

dΦ=BdS

其磁感应通量的变化速度是

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却是涡流运动的角速度ω,则

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

这表明涡流形式中的电场强度明显受控于角速度的变化。

而对变化的磁场,由式(∮HdL=I+Id

)表明,场强H等于包围面积的全电流或单位体积内电流密度和电位移通量之和。

其中

I=eη0vS

式中:I为电流强度;e为离子荷大小;η0岩浆熔体单位体积内的离子数目;v为离子运动速度;S为包围面积。

而涡流运动的线速度和角度的关系为

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

代入I=eη0vS式中则得:

I=eη0RωS

按上式,如果在某一空间部位的涡流运动形式中,e、R和S是一定的,则由电流(I)决定的磁场强度不仅取决于岩浆熔体单位体积内的离子数目和涡流运动角速度,还部分与随时间变化和磁通量变化引起位移电流(Id)有关。

(ψ为电位移通量)

由于D=ε0E,表明也与涡流运动角度有关。

另按法拉第电磁感应定律

磁性地质学与“场论”在金属成矿学中的应用

即随时间变化的磁通量负值等于回路中产生的感应电动势εi,这样,按楞次定律,闭合回路中产生的感应电流具有确定的方向,它总是使感应电流所产生的通过回路面积的磁通量,去补偿或反抗因涡流角度变化引起感应电流的磁通量变化。且按

>0或<0,εi<0或>0所确定的εi的正、负关系,反过来还会影响到涡流运动形式中电场强度(E)和磁感应强度(B)的变化。而且由于

R2ωB ,也等于涡流中心与边缘的电位差,[即(V1-V2)=

RωB]。因此,εi的正负也将不时改变涡流区内外的电位差的场势。这可2能就是造成涡流区物质相向迁移的场源条件,但不管场向电流(I)与位移电流(Id)关系如何,总体上它们都与涡流运动角速度和单位体积内的离子数目有密切关系。




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“流于形式”是什么意思?
流于形式的解释:向坏的方面转变。见《现代汉语词典》、《辞海》。谢谢

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