Otpuštanje vrtloga

frame|right|Otpuštanje vrtloga iza kružnog cilindra. U ovoj animaciji, tokovi na dvije strane cilindra prikazani su u različitim bojama, kako bi se pokazalo da se vrtlozi s dvije strane naizmjenično izmjenjuju. Ljubaznošću, Cesareo de La Rosa Siqueira.
[thumb|Otpuštanje vrtloga dok prolaze vjetrovi [Heard Island i McDonald Islands|Heard Island (*dolje lijevo*) u južnom Indijskom okeanu rezultiralo je ovim Kármánova vrtložna ulica u oblacima]]
U dinamici fluida, **otpuštanje vrtloga** je oscilirajući tok koji se događa kada fluid poput zraka ili vode teče pored strmog (za razliku od aerodinamičnog) tijela određenim brzinama, ovisno o veličini i obliku tijela. U ovom toku, vrtlozi se stvaraju na stražnjoj strani tijela i periodično se odvajaju s obje strane tijela formirajući Kármánov vrtložni put. Protok fluida pored objekta stvara naizmjenične vrtloge niskog pritiska na nizvodnoj strani objekta. Objekt će težiti kretanju prema zoni niskog pritiska.

Ako struktura litice nije čvrsto montirana i frekvencija odbacivanja vrtloga odgovara rezonantnoj frekvenciji strukture, tada struktura može početi rezonirati, vibrirajući harmonijskim oscilacijama pokretanim energijom toka. Ova vibracija uzrokuje zujanje žica nadzemnih dalekovoda na vjetru, i za treperenje automobilskih brzih radio antena pri određenim brzinama. Visoki dimnjaci konstruirani od tankozidnih čeličnih cijevi mogu biti dovoljno fleksibilni da, u strujanju zraka s brzinom u kritičnom rasponu, otpuštanje vrtloga može dovesti dimnjak u snažne oscilacije koje mogu oštetiti ili uništiti dimnjak.

Otpuštanje vrtloga bio je jedan od predloženih uzroka kvara originalnog Tacoma Narrows Bridgea (Galloping Gertie) 1940. godine, ali je odbačen jer frekvencija otpuštanja vrtloga nije odgovarala frekvenciji mosta. Most je zapravo otkazao zbog aeroelastičnog treperenja.

Uzbudljiva vožnja "VertiGo" u Cedar Pointu u Sanduskyju, Ohio pretrpjela je vrtlog tokom zime 2001. godine, što je uzrokovalo rušenje jednog od tri tornja. Vožnja je u to vrijeme bila zimi zatvorena. U sjeveroistočnom Iranu, dimnjaci baklje rafinerije prirodnog plina Hashemi-Nejad pretrpjeli su vrtložno ispuštanje sedam puta od 1975. do 2003. godine. Izvršene su neke simulacije i analize koje su otkrile da je glavni uzrok interakcija pilot plamena i dimnjaka baklje. Problem je riješen uklanjanjem pilot-plamena.

## Upravljačka jednačina 
Frekvencija na kojoj se vrtlog oslobađa iz cilindra povezana je sa Strouhalovim brojem sljedećom jednačinom:
: \mathrm{St} = \frac{f \cdot D}{V}

gdje je\mathrm{St} bezdimenzijski Strouhalov broj, f je frekvencija odbacivanja vrtloga (Hz), D je prečnik cilindra (m), a V je brzina protoka (m/s).

Strouhalov broj zavisi od Reynoldsovog broja\mathrm{Re}, but a value of 0.22 is commonly used. Pošto je jedinica bezdimenzijska, za varijable se može koristiti bilo koji skup jedinica. Za četiri reda veličine Reynoldsovog broja, od 102 do 105, Strouhalov broj varira samo između 0,18 i 0,22. Učinkovitost spiralnih traka u smanjenju vibracija izazvanih vrtlozima otkrili su 1957. godine Christopher Scruton i D. E. J. Walshe u Nacionalnoj fizičkoj laboratoriji u Velikoj Britaniji. Stoga se često opisuju kao Scrutonovi kanali. Za maksimalnu efikasnost u suzbijanju vrtloga uzrokovanih protokom zraka, svako rebro ili kanal trebaju imati visinu od oko 10% prečnika cilindra. Nagib svakog rebra treba biti približno 5 puta veći od prečnika cilindra.

thumb|right|Slika podešenog masenog prigušivača na vrhu dimnjakaPodešeni maseni prigušivač na vrhu dimnjaka
Podešeni maseni prigušivač može se koristiti za ublažavanje osipanja vrtloga u dimnjacima.

Stockbridgeov prigušivač se koristi za ublažavanje eolskih vibracija uzrokovanih osipanjem vrtloga na nadzemnim dalekovodima.

## Također pogledajte
* Aeroelastično treperenje - vrtlozi izazvani vibracijama - u poređenju
* Vrtlog
* Vibracije izazvane vrtlogom
* Von Kármánova ulica vrtloga

## Reference
## Vanjski linkovi 
* Flow visualisation of the vortex shedding mechanism on circular cylinder using hydrogen bubbles illuminated by a laser sheet in a water channel. Courtesy of G.R.S. Assi.

Kategorija:Vrtlozi
Kategorija:Dinamika fluida