Circulation (flow)
Introduction
In physics, circulation is the line integral of a vector field around a closed curve. In fluid dynamics, the field is the flow rate of the fluid. In electrodynamics, it can be the electric or magnetic field.
Circulation was first used independently by Frederick Lanchester, Martin Kutta and Nikolai Zhukovsky. It is usually denoted Γ (Greek uppercase gamma).
Definition and properties
If V is a vector field and dl is a vector representing the differential length "Differential (infinitesimal)") of a small element of a defined curve, the contribution of that differential length to the circulation is dΓ:.
Here, θ is the angle between the vectors V and dl.
Circulation can be related to curl&action=edit&redlink=1 "Curl (mathematics) (not yet written)") of a vector field V and, more specifically, to vorticity if the field is a fluid velocity field,
The circulation Γ of a vector field V' around a closed curve C is the line integral.[1][2].
Relationship with vorticity and curvature
Contenido
La circulación puede relacionarse con curvatura de un campo vectorial V y, más concretamente, con la vorticidad si el campo es un campo de velocidad de un fluido,.
Por teorema de Stokes, el flujo de vectores de curvatura (rizo) o vorticidad a través de una superficie S es igual a la circulación alrededor de su perímetro,[2].
Aquí, la trayectoria de integración cerrada ∂S es el límite "Frontera (topología)") o perímetro de una superficie abierta S, cuyo elemento infinitesimal normal "Normal (geometría)") dS=ndS está orientado según la regla de la mano derecha. Así, el rizo y la vorticidad son la circulación por unidad de área, tomada alrededor de un bucle local infinitesimal.