氣流經過圓筒時產生的左右相間的漩渦，在流體力學中這個現象叫做卡爾曼渦街。卡爾曼渦街是流體力學中重要的現象，在自然界中常可遇到，如水流過橋墩，風吹過高塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。卡爾曼渦街有一些很重要的套用，因此有必要了解其研究歷史及有關的套用情況。
在一定條件下的定常來流繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反、並排列成有規則的雙列線渦。開始時，這兩列線渦分別保持自身的運動前進，接著它們互相干擾，互相吸引，而且干擾越來越大，形成非線性的所謂渦街。卡爾曼渦街是粘性不可壓縮流體動力學所研究的一種現象。流體繞流高大煙囪、高層建築、電線、油管道和換熱器的管束時都會產生卡爾曼渦街。
基本介紹
- 中文名：卡爾曼渦街
- 外文名：Karman vortex street
發現人,定義,套用,
發現人
馮.卡爾曼（Theodore von Kármán 1881~1963）是美籍匈牙利力學家，近代力學的奠基人之一，1881年5月11日生於匈牙利布達佩斯，1963年5月7日卒於德國亞琛。他在美國加州理工學院的研究生中，有中國學者錢學森、郭永懷、錢偉長，以及美藉華人學者林家翹等，他的學術思想對中國力學事業的發展起了積極的作用。他善於透過現象，抓住事物的物理本質，提煉出數學模型，樹立了現代力學中數學理論和工程實際緊密結合的學風，奠定了現代力學的基本方向。他做出了許多卓越的成果，接受過許多國家的勳章，其中包括美國的第一枚國家科學勳章。
定義
兩列線渦分別保持自身的運動前進，接著它們互相干擾，互相吸引，而且干擾越來越大，形成非線性的所謂渦街。卡爾曼渦街是粘性不可壓縮流體動力學所研究的一種現象。流體繞流高大煙囪、高層建築、電線、油管道和換熱器的管束時都會產生卡爾曼渦街。
套用
實際上，卡爾曼渦街並不全是會造成不幸的事故，它也有很成功的套用。比如己在工業中廣泛使用的卡門渦街流量計，就是利用卡爾曼渦街現象製造的一種流量計。它將渦旋發生體垂直插入到流體中時，流體繞過發生體時會形成卡爾曼渦街，在滿足一定的條件下，非對稱渦列就能保持穩定，此時，渦旋的頻率f與流體的流速v成正比，與渦旋發生體的正面寬度d成反比，可用公式表示為：f=S
實際上，卡爾曼渦街並不全是會造成不幸的事故，它也有很成功的套用。比如己在工業中廣泛使用的卡爾曼渦街流量計，就是利用卡爾曼渦街現象製造的一種流量計。它將渦旋發生體垂直插入到流體中時，流體繞過發生體時會形成卡爾曼渦街，在滿足一定的條件下，非對稱渦列就能保持穩定，此時，渦旋的頻率f與流體的流速v成正比，與渦旋發生體的正面寬度d成反比，可用公式表示為：f=Stv/d
其中St為斯特勞哈爾數，在正常工作條件下為常數。
卡爾曼渦街流量計有許多優點：可測量液體、氣體和蒸汽的流量；精度可達±1%(指示值)；結構簡單，無運動件，可靠、耐用；壓電元件封裝在發生體中，檢測元件不接觸介質；使用溫度和壓力範圍寬，使用溫度最高可達400℃；並具備自動調整功能，能用軟體對管線噪聲進行自動調整。
