來源：力學趣話微信公眾號
馮·卡門 (Theodore von Kármán 1881~1963)，1881年5月11日生於匈牙利布達佩斯，1963年5月6日卒於德國亞琛。美籍匈牙利力學家，近代力學的奠基人之一，是錢學森、錢偉長、郭永懷和林家翹的導師。
大家了解卡門渦街了嗎？小編今天將與大家一起走進馬宏偉教授的課堂一起來認識卡門渦街。美國華盛頓州的Tacoma Narrow橋，於1940年7月建成，全長1810.2米，最大跨度：853.4米，是當時世界上最長的懸索大橋。1940年11月7日，在42英裡/小時（相當於20m/s）風速的作用下，導致橋面折斷墜落到峽谷中。大家來看看發生了什麼吧。
Tacoma Narrow橋的橋面是水平的，風也是水平吹過來的，為什麼會發生上述扭轉的擺動，導致最後橋的坍塌呢？這是由於在風的作用下產生的卡門渦街，渦作用以後使得橋面周期性出現上下的作用力。
如上圖所示，把橋作為一個橫斷面，風沿著水平方向吹過來，為什麼卻出現了扭轉擺動的情況？實際上，這是由於在橋面的上流線經過的過程中橫斷面上邊產生了一個渦，這個渦離開以後，另一邊又產生了一個渦，這些渦上下交替出現，使得橋不斷的擺動，並且擺的幅度越來越大，當和橋的共振頻率、扭轉頻率一致時，橋就會出現扭轉擺動的情況。這就是著名的卡門渦街。
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卡門渦街是流體力學中重要的現象，在自然界中常可遇到。在一定條件下的定常來流繞過某些物體時，物體兩側會周期性地脫落出旋轉方向相反排列規則的雙列線渦，經過非線性作用後，形成卡門渦街，如水流過橋墩，風吹過高層樓廈、電視塔捆囪、電線等，都會形成卡門渦街。卡門渦街的圖片十分漂亮，有時可當作為藝術品來欣賞。
舉個例子，下圖是一個軸對稱的圓形物體受到風的作用，如果風的速度小於某個值，它的流線如下圖(a) 所示；隨著流速的增大在它的尾部出現了一個氣流的渦旋（如下圖(b)），這個渦旋會脫落，每次脫落的時候它都會交替的出現，尾部的渦在脫落的過程造成的負壓力出現周期性的變化，最後出現下圖(d)(e)的情況。
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其實生活中常用的工具就能觀察到卡門渦街，只需要一個吹風機和一個小紙條就能夠做到（詳細演示可見視頻），步驟如下：
首先，把小紙條在無風處豎直放置，觀察到紙片是靜止的。
然後，將吹風機調至低風速檔，將紙片放在吹風機下面，風從紙片正上方往下吹，先將紙片放離吹風口遠一點的位置，紙片還是基本靜止的；慢慢靠近風口，由於實驗存在誤差，紙片會有一點微小的擺動，但是紙片的振幅不會太大。由此可以觀察到當風速比較低時，紙片基本上還是靜止的。
最後，把吹風機開到高風速擋，這個時候可以觀察到紙片中部振幅波動大，後頭尾巴會明顯擺出，這也就是卡門渦街。
2009年美國宇航局衛星拍攝的揚曼因島後面的卡門渦街
2007年美國「陸地衛星7」拍攝的阿留申群島後的卡門渦街
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參考文獻：
王振東. 漫話卡門渦街及其應用[J]. 力學與實踐, 2006, 28(1):88-90.
唐靜靜，範欽珊 — —《工程力學》（靜力學和材料力學）第3版
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