卡曼渦英文解釋翻譯、卡曼渦的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Karman vortex

分詞翻譯：

卡的英語翻譯：

block; calorie; checkpost; clip; get stuck; wedge
【化】 calorie
【醫】 c.; cal.; calorie; calory; chi; small calorie

曼的英語翻譯：

graceful; prolonged

渦的英語翻譯：

eddy; whirlpool; whorl
【醫】 vertex; vortex; vortices; whorl

專業解析

卡曼渦（Kármán vortex street）是流體力學中由流體繞過障礙物時産生的周期性渦旋脫落現象。當流體（如空氣或水）以特定雷諾數流經圓柱形或棱柱形物體時，其尾部會形成兩排交錯排列、旋轉方向相反的渦旋結構，這一現象由匈牙利裔美籍科學家西奧多·馮·卡門（Theodore von Kármán）于1911年首次理論解釋。

從物理機制看，卡曼渦的形成與流體慣性力和黏性力的平衡有關。當雷諾數（Re）達到臨界值（通常Re>47）時，流體邊界層分離導緻壓力分布不對稱，從而引發渦旋周期性脫落。其脫落頻率可通過斯特勞哈爾數（St）公式計算： $$ St = frac{fD}{U} $$ 其中$f$為脫落頻率，$D$為物體特征尺寸，$U$為來流速度。

實際應用中，卡曼渦常見于多個領域：

氣象學：島嶼背風面形成雲街（如濟州島卡曼渦雲），用于反演大氣層結穩定性；
工程結構：橋梁纜索、煙囪等建築物的風振問題分析；
能源技術：流體動能采集裝置的能量轉換效率優化。

經典參考文獻可參見馮·卡門原著的《空氣動力學的發展》（Aerodynamics: Selected Topics in the Light of Their Historical Development），其中第三章詳細論述了該現象的數學推導過程。美國物理學會（APS）流體力學分會官網提供相關實驗可視化資料，中國力學學會出版的《力學進展》期刊近年收錄了多篇卡曼渦湍流特性的最新研究成果。

網絡擴展解釋

卡曼渦（Kármán vortex），又稱卡曼渦街或渦街，是流體力學中的一種現象，指流體繞過障礙物時在其後方兩側交替産生周期性脫落的漩渦序列。以下從定義、形成機制、工程影響及應用三方面進行解釋：

一、定義與基本特征

卡曼渦由匈牙利裔美國科學家馮·卡門（Theodore von Kármán）首次系統研究并命名。其典型特征是當流體（如空氣或水）以一定速度流經圓柱體、塔架等非流線型物體時，在物體背風面形成兩列交錯排列、旋轉方向相反的漩渦（見圖1）。這些漩渦周期性脫落，形成類似“街道”的排列，故稱“渦街”。

二、形成機制

流體分離與壓力變化
當流體流經障礙物時，迎風面流速降低、壓力升高，背風面流速增加、壓力降低。由于流體黏性作用，邊界層在物體表面分離，導緻兩側交替産生低壓漩渦區。
周期性脫落條件
漩渦脫落頻率與流體流速（$v$）和障礙物直徑（$d$）相關，滿足斯特勞哈爾數（$St$）關系： $$ St = frac{f cdot d}{v} $$ 其中$St$約為0.2（圓柱體），$f$為脫落頻率。

三、工程影響與應對

結構共振風險
若漩渦脫落頻率接近結構固有頻率（如電力管母線、煙囪等），可能引發共振，導緻疲勞破壞。例如，高壓輸電線路因卡曼渦流振動而斷裂的事故。
工程應用
- 流量測量：卡曼渦旋式流量計通過檢測漩渦頻率推算流速，用于管道氣體/液體流量監測。
- 建築抗風設計：高層建築或塔設備需通過外形優化（如螺旋形表面）打亂漩渦周期性，降低風振風險。

四、擴展閱讀

卡曼渦現象廣泛存在于自然界，如風吹電線産生鳴響、雲層中觀測到的渦街等。其研究對航空航天、橋梁工程等領域具有重要意義。

（注：圖1為卡曼渦街示意圖，因格式限制未展示，建議參考流體力學相關教材或高權威性網頁。）