Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 10-01-2025

CIRCULATIE

betekenis & definitie

(Fr.: circulation; Du.: Zirkulation; Eng.: circulation), in het algemeen een rondgaande stroming; in de fysiologie speciaal de bloedsomloop; in de meteorologie het totaalbeeld van de stromingen in de atmosfeer; in de hydro- en aërodynamica de som, met symbool Γ, van de produkten der tangentiële snelheidscomponenten vt met bijbehorende weglengte ds langs een gesloten kromme in een stroom veld:

Γ = ∫ vt ds.

Indien een vleugelprofiel onder invalshoek in een parallelstroming is geplaatst en geen circulatie om de vleugel aanwezig is, treedt, behalve het stuwpunt S1 aan de onderzijde, een tweede stuwpunt S2 op aan de bovenzijde van de staart van het profiel. De (viskeuze) stroming kan de omstroming van de scherpe achterzijde niet volgen en in werkelijkheid treedt een circulatie Γ op met een zodanige sterkte, dat S2 zich op de achterrand bevindt. De circulatie heeft het ontstaan van een draagkracht L tot gevolg. Met een conforme transformatie kan een verband worden gelegd tussen de stroming om het vleugelprofiel en die om een cirkelcilinder met circulatie (circulatiestroming). Bij het in beweging komen van het vleugelprofiel ontstaat de circulatie Γ door het optreden van de startwervel aan de staart van het profiel, die in het stroomveld achterblijft. Volgens het theorema van Thompson leidt de startwervel tot een circulatie in tegengestelde zin om de vleugel.

Onder circulatiestroming wordt verstaan een stroming met cirkelvormige stroomlijnen; langs elke stroomlijn is de circulatiesterkte: Γ = 2𝜋rv, zodat de stroomsnelheid v omgekeerd evenredig is met de straal r. Indien een cirkelcilinder in een parallelstroming met snelheid v is geplaatst en een circulatiestroming met sterkte Γ om de cilinder wordt toegevoegd, ontstaat aan de bovenzijde van de cilinder een hogere snelheid en een lagere druk dan aan de onderzijde. Door dit drukverschil treedt een draagkracht L op, waarvan de grootte per eenheid van breedte wordt gegeven door: L = ϱvΓ . De circulatie kan in een viskeus medium worden opgewekt door o.a. snelle draaiing van de cilinder om zijn as.

< >