kiertovirtoja

Kiertovirtoja ovat nesteen tai kaasun virtausten kuvioita, joissa fluidi liikkuu suljetulla tai lähes suljetulla kiertopolulla. Tällainen kiertoliike syntyy esimerkiksi silloin, kun virta kohtaa esteen tai mutkan, kun järjestelmässä vallitsee pyörivä liike tai kun konvektiivinen kuljetus johtuu lämpötilan ja tiheyden vaihteluista. Kiertovirroissa fluidin osat kiertävät alueella ja voivat palautua takaisin samaan paikkaan, jolloin syntyy kiertävä silmukka tai alueellinen kiertovirtaus.

Kiertovirtoja esiintyy useilla mittakaavoilla ja eri konteksteissa. Putkistoissa mutkat ja esteet voivat aiheuttaa sivuttais- ja kiertovirtoja, mikä vaikuttaa sekoittuvuuteen ja lämmönsiirtoon. Luonnossa kiertovirtoja syntyy esimerkiksi merien ja ilmakehän konvektiivisissa prosesseissa sekä pyörimisen aiheuttamissa virtauksissa. Geofysiikassa suurten mittakaavojen kiertovirtoja kuvaavat meripyörteet ja ilmastolliset kiertokulut.

Mittaus ja mallintaminen ovat kiertovirtojen tutkimuksen keskiössä. Niitä voidaan havaita tracer-aineilla, virtauskuvauksella ja kuvantamistekniikoilla, sekä luvata numeerisilla simulaatioilla kuten computational fluid dynamics -menetelmillä. Teoreettisesti kiertovirtoja tarkastellaan kiertoliikkeen voimakkuuden ja vorticityn avulla, mikä auttaa ymmärtämään, miten nämä virtausmallit vaikuttavat sekoittumiseen, energianhävöihin ja kuljetuksiin teknisissä ja ympäristöllisissä järjestelmissä.