448 Wirbelringe.
erhält man die gemeinschaftliche Rotation aller Theilchen mit der Winkel-
geschwindigkeit C.
Wirbelringe. Es seien beliebig viele kreisförmige Wirbellinien resp. Wirbel-
fäden vorhanden, deren gemeinsame Axe die z-Axe sei. Jedes Flüssigkeitstheilchen
bewegt sich aldann in einer durch die z-Axe gehenden Ebene, und sein Ort ist
bestimmt durch die beiden Coordinaten p=Vx? +y? und z, während die dritte
Coordinate, der Meridianwinkel 9, eine für es charakteristische Constante ist.
Auch die gegebenen Wirbelcomponenten kann man in Polarcoordinaten
= 050, n= 06088, 7-0
ausdriicken, während man die zu ermittelnden Geschwindigkeitscomponenten ##w
zweckmässig durch Cylindercoordinaten
u=3sc0sY, v=ssindb, WW
ersetzen wird, so dass s = dp/dt und w = dz/dt wird. Die Rechnung zeigt, dass
W=0 wird, und man erhält das Resultat
soc n mo (90)
03 P 0p ?
1 / 9
Sg f [ov av ann, R= 2 IG -5)2-12]
ó Veo LA^ k
ist und Z, und Z, die beiden elliptischen Integrale erster und zweiter Gattung
mit dem Modul
WO
es V BU MES
E Qc 8) deo sio
bedeuten ; die gestrichenen Zeichen beziehen sich auf einen Punkt des Integrations-
raumes, die ungestrichenen auf den Punkt, für den s und zv gefunden werden
sollen. Die kinetische Energie findet sich, wenn Z/ und Z/' die Querschnitte
der Wirbelfäden sind:
K = 27 fSp sdf = f/Rpp'ac'dfdf;
sie ist der Zeit nach constant. Endlich seien noch die beiden wichtigen
Gleichungen angegeben :
Jo2o df = const Jit su) po df= p= const.
Specielle Fille: 1) Ein einziger Wirbelring. Derselbe habe einen
unendlich kleinen Querschnitt, und zwar sei die Lineardimension unendlich klein
erster Ordnung; ist dann die Intensität m= [cdf des Wirbelringes endlich, so
muss c unendlich gross von der zweiten Ordnung sein. In diesem Falle wird
näherungsweise
Bed RE oen ui
1 5 y à 2 97
wo bei der Náhe aller Punkte p — o' und der Abstand à gesetzt wurde. Es
wird daher .S, und folglich auch .K im Innern des Wirbels logarithmisch unend-
lich gross, dagegen werden s und = unendlich von der ersten Ordnung. Da es
im wesentlichen auf die Bewegung des Ringes als ganzen ankommt, führe man
die Grössen so und æ', mittelst der Gleichungen
sè fodf=fs?sdf w, [o2edf = fwe? sd/
ein; man findet dann, wenn man endliche Gróssen gegen logarithmisch unend-
liche vernachlässigt:
2 X
$9— 0 pF Wy = E const.
als
sell
bet
Rin
eini
bes
wle
bei
gles
so |
und
hini
sch
sch
wel
ein:
glei
ebe
wirt
the
vers
der
ges
bet
sic}
stuc
ring
fóri
und
the
lick
THC
187