Wirbel (Strömungslehre)

Als Wirbel oder Vortex bezeichnet man in der Strömungslehre eine drehende Bewegung von Fluidelementen um eine gerade oder geschwungene Drehachse. Der Begriff des Wirbels ist eher intuitiv – siehe Bilder – und mathematisch nicht präzise formulierbar.

In Fluiden mit niedriger Viskosität (Luft und Wasser) ist die Fließgeschwindigkeit in größeren Wirbeln im Zentrum am größten und nimmt umgekehrt proportional zum Abstand vom Zentrum ab. Die Wirbelstärke ist im Zentrum groß und fast null im äußeren Bereich des Wirbels, weshalb sich Fluidelemente dort kaum um sich selbst drehen. Umgekehrt verhält es sich mit dem Druck, der im Zentrum am niedrigsten ist. Wirbel neigen dazu, ausgedehnte Wirbelröhren auszubilden, die sich mit der Strömung mitbewegen, sich winden, biegen und strecken können.

In der Meteorologie und in der Aerodynamik spielen Wirbel eine wichtige Rolle.