циркуляция скорости

циркуля́ция ско́рости (от лат. circulatio — вращение) — кинематическая характеристика течения жидкости или газа; в частности, она служит мерой завихрённости потока при изучении вихревых течений.

Ц. с. Г — одна из основных интегральных характеристик поля скоростей в сплошной среде и определяется соотношением

,

где dl — направленный элемент кривой l, по которой вычисляется Ц. с. V — вектор скорости Ц. с. является важной характеристикой поля скоростей благодаря существованию теорем гидродинамики о сохранении Ц. с. по жидким замкнутым контурам в идеальной среде и Жуковского теоремы, связывающей появление подъёмной силы на профиле, движущемся в идеальной жидкости, с Ц. с. по замкнутому контуру вокруг него.

В зависимости от того, обращается в нуль Ц. с. по замкнутому контуру или нет, получаются две принципиально различные схемы обтекания тела идеальной жидкостью. При бесциркуляционном обтекании тела, которое совершает поступательное движение с постоянной скоростью, равнодействующая аэродинамическая сила равна нулю (см. Д’Аламбера—Эйлера парадокс). Данная схема не позволяет изучать подъёмную силу крыла, она применяется лишь для упрощённого анализа взаимодействия так называемых слабонесущих тел со средой при неустановившемся движении (см. Присоединённая масса). Н. Е. Жуковский ввёл в рассмотрение неоднозначные потенциалы скоростей, соответствующие вихрям присоединённым, и предложил схемы циркуляционного обтекания тел. Это позволило описать механизм образования подъёмной силы крыла в идеальной среде (см. Крыла теория).

Согласно теореме Дж. Г. Стокса, Ц. с. по замкнутому контуру связана с потоком завихрённости Ω = rot V через любую поверхность S, опирающуюся на этот контур:

Γ = ΩdS.

С. М. Белоцерковский.