Vorticity ist ein mathematisches Konzept, das in der Fluiddynamik verwendet wird. Sie kann sich auf den Betrag der "Zirkulation" oder "Rotation" (oder strenggenommen auf die lokale Winkelgeschwindigkeit der Rotation) in einer Flüssigkeit beziehen.
Die durchschnittliche Vorticity in einer kleinen Region der Flüssigkeitsströmung entspricht der Zirkulation Γ {\displaystyle \Gamma } um die Grenze der kleinen Region, geteilt durch die Fläche A der kleinen Region.
ω a v = Γ A {\displaystyle \omega _{av}={\frac {\Gamma }{A}}}}
Fiktiv ist die Wirbelstärke an einem Punkt in einer Flüssigkeit die Grenze, wenn sich die Fläche des kleinen Flüssigkeitsbereichs an diesem Punkt dem Nullpunkt nähert:
ω = d Γ d A {\displaystyle \omega ={\frac {\Gamma }{d\Gamma }{dA}}}
Mathematisch gesehen ist die Wirbelstärke an einem Punkt ein Vektor und ist definiert als die Kräuselung der Geschwindigkeit:
ω → = ∇ → × v → . {\displaystyle {\vec {\omega }}={\vec {\nabla }}\mal {\vec {v}}}. }
Eine der Grundannahmen der Potentialflussannahme ist, dass die Vorticity ω {\displaystyle \omega } fast überall null ist, außer in einer Grenzschicht oder einer Stromoberfläche, die unmittelbar an eine Grenzschicht grenzt.
Da ein Wirbel eine Region mit konzentrierter Wirbelstärke ist, kann die Nicht-Null-Wirbelstärke in diesen spezifischen Regionen mit Wirbeln modelliert werden.