卡門渦街(Kármán Vortex Street)是一種流體力學現象,當流體(如空氣或水)流經一個圓柱形或鈍形物體時,在物體後方會交替產生左右對稱的旋渦,形成一串規律排列的渦流結構,看起來像一條「渦旋街道」。
這個現象由匈牙利裔美國物理學家
Theodore von Kármán
在20世紀初理論解釋,因此得名。
那為什麼會發生?
當流體流過物體時:
流速達到一定範圍(雷諾數約 47~10⁵ 之間)
物體是「鈍體」(例如圓柱、橋墩、煙囪)
流體具有黏性
流體無法緊貼物體表面,後方壓力降低,於是左右兩側會交替脫落旋渦。
👉 結果:
左 → 右 → 左 → 右 ……
形成規律排列的旋渦列
就像河水流過橋墩,橋墩後面不會是平靜的水流,而會出現:
那就是卡門渦街。
渦流脫落頻率與流速成正比,公式為:
Strouhal number(斯特勞哈數):
St = fD / V
這個數值大約 ≈ 0.2(圓柱體常見值)
衛星照片中的雲渦列(最壯觀)
在大氣中,當風流過島嶼或高山時,也會形成卡門渦街。
例如:
Guadalupe Island
Aleutian Islands
氣流經過島嶼後方會出現整排雲旋渦,從衛星看非常明顯。
NASA曾多次拍攝到這種雲帶旋渦結構。

(NASA拍到印度洋上空雲層「出現10個黑洞」)
橋梁倒塌案例
最著名案例之一:
🌉 Tacoma Narrows Bridge
1940年,美國這座橋因風引發振動而倒塌。
嚴格來說,它主要是**氣動彈性顫振(flutter)**造成,但卡門渦街產生的週期性渦流力是誘發因素之一。
這說明:
規律渦流會對結構產生週期性側向力
若頻率與建築物共振 → 可能造成破壞
煙囪與高樓振動
高煙囪、電線桿、塔架在強風下:
會因渦流交替產生側向力
產生「嗡嗡」震動
若頻率吻合 → 結構疲勞甚至破壞
因此現代高塔會設計:
那須注意的是他會發出低20Hz,雖耳朵聽不到但身體能感覺得到。
低20Hz會使人胸口壓迫感、不安焦躁、頭暈疲倦等狀況。
所以聽說蜥蜴人(未確定外星生物)能發出20Hz,而佳特洛夫事件也有可能是這原因造成的。