Velocity and momentum of vortex rings in relation to formation parameters

Abstract The formation of ring vortices under water has been studied at orifices of diameter 2.54 to 6.35 cm and formation times from 0.04 to 0.68 s, with orifice Reynolds number between 3 × 10 4 and 3 × 10 5 . Ciné photographs of the formation process were taken, and the initial velocity of the vortices was found in general to be one half of the velocity of flow through the orifice. The translational momentum of the vortex rings was measured by a surge‐tube method. It was concluded that the formation process is most efficient when the length of the impulsive jet is not more than two orifice diameters. On a étudié la formation de tourbillons en forme d'auneaux sous l'eau dans le cas d'orifices de 2.54 à 6.35 centimètres de diamètre et de temps de formation compris entre 0.04 to 0.68 seconde; les nombres de Reynolds relatifs aux orifices variaient entre 3 × 10 4 et 3 × 10 5 . On a pris des ciné‐photos du processus de formation et l'on a trouvé qu'en général la vitesse initiate des tourbillons était la moitié de celle de l'écoulement par l'orifice. On a mesuré, par une méthode basée sur un tube à surtension, la force vive de translation des anneaux tour‐billonnaires. On a conclu que le processus de formation est le plus efficace, lorsque la longueur du jet impulsif n'excède pas les diamètres de deux orifices.