Force axiale sur un disque par un tourbillon libre

F = p dA F = r 1 r 2 0 2 π r ( ρ Γ 2 2 r 2 + Constante ) dr d θ = r 1 r 2 ( ρ Γ 2 2 r 2 + Constante ) 2 π r dr F = π ρ Γ 2 ( ln r 1 ln r 2 ) + Constante π ( r 2 2 r 1 2 ) avec Constante = p i + ρ Γ 2 2 r i 2 {F} = int p dA newline F = int from{r_1} to{r_2} int from{0} to{2 %pi r} left ( {-%rho {%GAMMA } ^2} over { 2 {r} ^2} +Constante right) dr d %theta =int from{r_1} to{r_2} left ( {-%rho {%GAMMA} ^2} over { 2 {r} ^2} +Constante right)2 %pi {r} dr newline {F} = %pi %rho {%GAMMA} ^2 left ( ln {r_1} - ln {r_2} right )+Constante* %pi ( {r_2} ^2- {r_1} ^2 ) newline avec Constante = p_i+ { %rho {%GAMMA} ^2 } over {2 {r_i} ^2}

Définition

F force en N {F} rightarrow " force en N"

p est la pression en Pa ou N/m² p rightarrow " est la pression en Pa ou N/m²"

A est l'aire en m² A rightarrow " est l'aire en m²"

ρ est la densité exprimé en kg/m³ %rho rightarrow " est la densité exprimé en kg/m³"

r est le rayon en m {r} rightarrow " est le rayon en m"

Γ multiplié par 2 π donne la circulation du fluide en m²/s widevec {%GAMMA} rightarrow " multiplié par "2 %pi "donne la circulation du fluide en m²/s"

θ est la position angulaire en rad %theta rightarrow " est la position angulaire en rad"