ما هي الدوامة ؟
الدوامة في ديناميكا السوائل، هي منطقة في وسط سائل، بحيث يكون التدفق في الغالب عبارة عن حركة دورانية حول محور وهمي مستقيم أو منحنٍ[2][3]، تتشكل الدوامة في وسط مضطرب، كالسوائل أو الغازات أو وسط بلازمي. ومن أمثلتها الشائعة الحلقات الدخانية والدردور أثر الزورق في الماء، وفي أطراف المجاديف أثناء التجديف والرياح المحيطة بالأعاصير الاستوائية والأعاصير القمعية والدوامات الرملية؛ هذا وتعدّ الدوامات من الميزات البارزة لغلاف المشتري الجوي.
في غياب القوى الخارجية، فإن الدوامة عادة ما تتطور بسرعة كبيرة باتجاه نمط التدفق اللادوراني، حيث تتناسب سرعة التدفق (الجريان) عكسياً مع المسافة، ولهذا السبب يُطلق على الدوامات اللادورانية أيضاً اسم "الدوامات الحرة". داخل الدوامة اللادورانية، يكون الدوران (حركة الموائع) مساوٍ للصفر حول أي منحنى مغلق لا يحيط بمحور الدوامة، وله قيمة ثابتة Γ {\displaystyle \Gamma } لأي منحنى يحيط بالمحور مرة واحدة.[5] وعندها يكون المكون التماسي لسرعة الجسيم مساوٍ لـ u θ = Γ / ( 2 π r ) {\displaystyle u_{\theta }=\Gamma /(2\pi r)} . وبالتالي فإن الزخم الزاوي (كمية الحركة الزاوية) لكل وحدة كتلة مرتبطة بمحور الدوامة يكون ثابتاً r u θ = Γ / ( 2 π ) {\displaystyle ru_{\theta }=\Gamma /(2\pi )} .