vértice

Un vórtice es un movimiento de fluido caracterizado por la rotación alrededor de un eje. En la física de fluidos, suele describirse como una región en la que el flujo circula alrededor de una línea central o eje, y la vorticidad, ω = ∇ × v, mide la intensidad y la dirección de esa rotación. El término proviene del latín vortex, que significa remolino o torbellino y está ligado al concepto de giro o vuelco.

Los vórtices pueden formarse en diferentes contextos: en la atmósfera, tornado y huracán; en masas de agua, remolinos y torbellinos; y en plasmas, incendios o humo que forma anillos. También existen vórtices diminutos en fluidos líquidos y gases; en física cuántica, se observan vórtices en superfluidos y condensados de Bose–Einstein.

Existen diferentes tipos: vórtice libre (influenciado por fuerzas exteriores y sin soporte de una pared) y vórtice forzado (generado por contorno o cizallamiento). En un fluido incompresible e irrotacional se puede modelar con potencial, mientras que un vórtice real tiene vorticidad no nula y suele evolucionar mediante la conservación de la circulación, descrita por teoremas de Kelvin. En un flujo plagado de viscosidad, el vórtice tiene un núcleo de radio característico cuyos efectos se desvanecen con la difusión de la vorticidad.

Aplicaciones y relevancia: en ingeniería, los generadores de vórtice se utilizan para controlar separaciones de flujo y mejorar la mezcla; los separadores ciclónicos aprovechan la fuerza centrífuga asociada a vórtices para separar partículas. En meteorología, el estudio de los vórtices ayuda a entender tormentas; en astronomía, se postulan vórtices en discos protoplanetarios; en física de la materia condensada se observan vórtices cuánticos.