渦管的意思、渦管的詳細解釋

渦管的解釋

(1) [vortex tube]∶通過某一小的閉合曲線的所有渦線組成的管狀面

(2) [scroll]∶一種具有收斂嘴的螺旋形出水道的噴射式渦輪殼體

詞語分解

• 渦的解釋 渦 （渦） ō 水流旋轉形成中間低窪的地方：旋渦。渦流。 渦狀：酒渦（亦作“酒窩”）。渦輪機。 渦 （渦） ō 〔渦河〕水名，源于中國河南省，流入安徽省。 （渦） 筆畫數：； 部首：氵； 筆順編號
• 管的解釋 管 ǎ 吹奏的樂器：管樂器。管弦樂。 圓而細長中空的東西：管道。管線。管見（謙辭，淺陋的見識）。管窺蠡測（從竹管裡看天，用瓢量海水，喻眼光狹窄，見識短淺）。管中窺豹。氣管。血管。針管。雙管齊下。 形狀

專業解析

渦管是漢語中一個具有跨學科含義的名詞，其核心概念指“呈螺旋狀或旋渦形态的中空管狀結構”。根據應用領域不同，其釋義可細分為以下層面：

一、流體力學核心釋義

在流體動力學中，渦管指由一束渦線（即流體微團的瞬時旋轉軸連線）圍成的管狀區域。該區域内流體沿管壁作螺旋運動，其渦量（流體旋轉強度的度量）方向與管壁平行。此定義是流體運動分析的基礎概念，用于描述龍卷風、湍流等自然現象的結構機理 。

二、物理特性描述

1. 渦通量守恒

   根據亥姆霍茲渦量定理，理想流體中渦管的強度（渦通量）沿管長保持恒定。這一特性可表示為：

   $$ oint_C mathbf{v} cdot dmathbf{l} = Gamma $$

   其中 $Gamma$ 為環量，表征渦管旋轉強度 。

2. 不可穿透性

   渦管在流體中具有剛性邊界特性，外部流體無法穿越管壁，其形态隨流體運動而變形但保持拓撲連續性。

三、工程應用延伸

在空氣動力學領域，渦管特指通過壓縮氣體産生冷熱效應的能量分離裝置（如渦流管制冷器）。高壓氣體經切向噴嘴注入渦管後，因角動量守恒形成高速旋流，導緻管中心與管壁區域産生顯著溫差（中心低溫可達 -50°C，管壁高溫超 100°C） 。

四、古漢語詞源考據

“渦”字本義指水流旋轉形成的凹穴（《說文解字》：“渦，水回也”），“管”則源自中空竹管意象。二者複合後，于明清科技文獻中始見“渦管”術語，用于描述器具中的螺旋氣流通道，如《天工開物》所述風箱導流結構 。

網絡擴展解釋

“渦管”是一個多領域術語，具體含義需結合語境理解，主要分為以下兩類：

一、流體力學中的渦管

指由渦線組成的管狀結構，常用于描述流體運動中的旋轉特性。其核心特點包括：

1. 形成方式：通過某一閉合曲線上的所有渦線圍成管狀面，内部充滿旋轉流體（如漩渦）。
2. 數學定義：在渦量場中，任意封閉圍線（非渦線）上的渦線集合形成的管狀表面，稱為渦管。

二、機械工程中的渦管

指渦輪機械中的特定結構，常見于噴射式渦輪裝置：

1. 功能設計：具有螺旋形出水道和收斂嘴的殼體，用于引導流體高效流動。
2. 應用場景：多用于水力渦輪、航空發動機等需要控制流體方向的場景。

三、其他解釋

在個别語境中，“渦管”可能被引申為成語，形容言辭狂放不羁（如的表述），但此用法較為罕見且未被廣泛收錄。

提示：如需深入技術細節（如渦量場公式或渦輪結構圖），建議參考流體力學教材或機械工程手冊。

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