涡线概念-传统涡流力学理不顺的乱絮

涡线概念-传统涡流理论理不顺的乱絮
传统力学理论疑问之二
在无旋流中，按流线概念定义的模式：流体质点连续运动速度（矢量）与之相切的曲线称作“流线”。
于是涡流理论先把涡量定义为矢量，再定义涡量连续相切的曲线称为“涡线”。换种说法：“涡线”就是通过连续涡量（元涡）的轴线。
前博文中提到了涡量（元涡）概念的未确定元素如运动半径、质量。一个元涡的轴向尺寸也是涡量概念未定元素。涡量的存在前提是必有旋转流元存在，因此传统理论一条涡线所贯穿的是一串涡量，还是一个孤立连续的涡量就不确定。
在自然现象中，水槽漏流涡、龙卷风等都是连续的涡。那么它们都是上面串有涡量的一条涡线，还是一个具有高度的“涡量”呢？
流线定义前提一维和无旋。这样在一条流线上，同一运动质团能量守恒。因此推定出知名的柏努利定理方程。这个定理在无旋流体计算中一直起着十分重要的作用。但是在传统理论的涡线上无论定义它是一个涡量还是一串涡量，能量都是不被考虑的因素。龙卷风可以按现理论定义成一个连续涡量的涡线，其象鼻状的各段截面涡量显然不相同。即“涡量通量”概念在在各段间也都不同。原因是各涡段间半径的差异，致使角速度也有差异。所以虽然涡线按照流线模式定义，但不能基于涡线定义推导出涡流沿“涡线”的理论规律来。自然界物理现象没有与“涡量通量”相符的，这个概念是基于上篇文章所述的死结概念，因此也非常纠结。按涡量定义和“通量”的定义，我们怎么样理解在某时段通过某区域总的角速度量值呢？这涡量通量和涡线概念对于涡流物理研究基本不起作用。
我们在传统理论定义中注意到，必须有旋转流体现象才有涡量和涡线存在。旋转流（涡元）再小，也必然具有回转半径。所以说传统理论流场中的涡线，不能像流线一样紧密无间的相邻，即不能横向也连续。这是下一篇关于批判传统“涡管”理论的引子。（未完待续）