Fluxo irrotacional

O fluxo irrotacional refere-se ao movimento de partículas de fluido que não giram ao longo do caminho do fluxo, caracterizado por um campo de velocidade com ondulação zero e sem vorticidade.

Um fluxo uniforme com apenas um componente de velocidade diferente de zero, uma constante u = U, é um exemplo de fluxo irrotacional porque não possui gradientes de velocidade.

Quando um objeto sólido é introduzido em um fluxo uniforme, o fluxo permanece irrotacional, exceto perto dos limites. Perto de sua superfície, a velocidade aumenta drasticamente a partir de zero, criando gradientes acentuados e tensão de cisalhamento significativa.

No caso de um fluxo verdadeiramente invíscido, o fluxo deslizaria além do limite, preservando o movimento irrotacional. No entanto, em fluidos reais, a viscosidade forma uma camada limite perto de superfícies fixas, produzindo efeitos rotacionais e às vezes causando separação a jusante.

No fluxo do tubo, a região de entrada inicialmente exibe um núcleo irrotacional com fluxo uniforme, mas à medida que uma camada limite se forma ao longo da parede do tubo e engrossa, ela faz a transição para uma região totalmente desenvolvida dominada por forças viscosas.

Assumindo que o fluxo é irrotacional, incompressível, estável e invíscido, a equação de Bernoulli pode ser aplicada no campo de fluxo.