漂亮而致命的旋涡

卡门涡街不会是你想要居住的地方——这儿是毁灭的道路，在这里所有的建筑物倒塌，一切都被破坏。不幸的是，在一定条件下，卡门旋涡总伴随着你。

我们来看看这个美丽的现象是如何以它的方式毁掉任何东西。

匈牙利物理学家西奥多·冯·卡门，在1900-1910年期间花费大量的时间试图找出这些事情的原因，比如飞机机翼、桥支架、建筑物、和潜艇等会突然自发地开始震动。这种震动一旦发生，会越来越厉害直到整个结构失控或彻底瓦解。可以理解，这是一个大问题。

卡门的第一个观点是越接近于圆柱状的物体，就越倾向于震动。他提出的第二个观点是远离这类形状物体或者其媒介。在仔细观察了移动这些物体的媒介之后，他发现了一些东西。

当空气（任何气体或液体）迅速流过围绕他们的物体时空气动力学是最强的，具体强弱与物体的形状有关。这就是为什么机翼打开后背后有一条逐渐变细并消失的曲线，因为空气迅速分离，让它流过曲形并且从机翼直接脱离。通过在后面直接发送空气流，物体将获得推力向前。当然机翼使气流略有下降，给飞机一个轻微的提升，但他们仍然给空气一个有序的轨道。

然而，当流动介质遇到一个圆柱体而非机翼时，事情变得棘手。当这种情况发生时，流动将在该圆柱体最宽的地方“打破”，而不是流动到其背后，直接脱离其中的一边。这种时候，不再是空气或液体推动物体向前，而是受到周期性的作用力这种周期性的作用力使得整个结构来回摇晃越来越猛烈，而流体形成一个相当漂亮的现象，目前被称为卡门涡街。

卡门涡街可不是开玩笑的——尽管当代名人卡门在1911年就弄清楚了它，但他的经验并没有一直持续下去。卡门涡街的最著名的例子是Ferrybridge电站，一个建于1950年代的英国煤电厂。该电厂一直努力与卡门涡街抗争着，直到1965年11月1日，每小时八十五英里的狂风席卷了该电站。八个圆柱形冷却塔中的三个开始震动。他们被安置在一起以至于狂风到来时，它们使旋涡自旋而上，旋涡推动它们来回摆动。于是在当天上午，三塔便倒塌，并引发火灾使其他五个塔也被摧毁。

现在桥梁非金属桩、塔、飞机和其他结构，构建时都非常担心涡街的形成。某些设计还需要按照非常特定的比例完成，而且一些螺旋形状的物体还需要切断它们，以至空气能够非常顺畅的以某种方式流动。尽管如此，你仍然可以在飞机的背后、任何水里非金属桩、岛屿的背后看到卡门涡街的形成。图片靠左的这一段图形就是在日本利尻岛形成的一个涡街。幸运的是，没有迹象表明该岛屿坍塌。