赵军方

(海军大连舰艇学院军事海洋系，辽宁大连116018)

涡是搓出来的吗？

赵军方1)

(海军大连舰艇学院军事海洋系，辽宁大连116018)

涡旋运动是流体运动的基本运动形式，黏性流体的运动几乎是处处有旋的.这就容易造成误解：黏性是产生涡量的条件，也是产生涡量的机制.实际上，黏性流体中的剪切力不能在流体内部产生涡量.而是在剪切变形的不连续处产生涡量，再由黏性扩散到流体的其他区域.准确地讲，黏性流动的涡量不是由剪切应力 “搓”出来的，而是在剪切变形的不连续处“裂”出来的.

涡旋，黏性，剪切应力，扩散

著名流体力学家柯奇曼曾经说过，“旋涡是流体运动的肌腱”[1].这句话是流体力学中的至理名言，深刻概括了涡旋在流体运动中的作用[2].北京航空航天大学陆士嘉教授也曾经指出，“流体的本质就是涡，···流体经不住搓，一搓就搓出了涡.”[3]这句话既道出了流体与固体的本质区别，又点明了流体运动中出现涡旋的原因[2].

涡旋产生的原因很多，也十分复杂.近代流体力学已经证明，只要在流体中有“涡量源”，就会产生涡量[2].说涡是搓出来的，这是说出了流体运动中涡量的一个来源.这个来源即为黏性流体的剪切力[2].

另外，黏性流体的运动特点之一就是有旋性[4].如果流体有黏性，其流动几乎都是有旋的.所以，黏性流动就和旋转、涡量紧密联系在一起了.但如此一来，会让学生感觉到流体的黏性能产生涡旋运动，从而产生了黏性力直接生……