湍流也稱紊流,是壹種非常不規則的流動現象。湍流是由無數不同尺度的不規則旋渦分布在流動空間中的。流動中任意壹點的速度、壓力等物理量都是隨時間變化的,在不同的空間點有不同的隨時間變化的規律。這是湍流和層流的主要區別。在經典湍流理論中,湍流中的物理量被視為隨時間和空間變化的隨機變量。
什麽是湍流現象?
湍流是壹種高度復雜的三維非定常不規則旋轉流動。湍流中流體的各種物理參數,如速度、壓力和溫度,隨時間和空間隨機變化。從物理結構上看,湍流可以看作是由不同尺度的旋渦組成的流動,這些旋渦的大小及其旋轉軸的方向分布是隨機的。大尺度渦主要由流動邊界條件決定,其大小可與流場大小相比較。小尺度渦主要由粘滯力決定,其大小可能只有流場尺度的千分之壹,這是產生高頻脈動的原因。大尺度渦旋分解形成小尺度渦旋。較小尺度的渦旋分解形成較小尺度的渦旋。因此,在壹個充分發展的湍流區,流動渦的大小可以在壹個相當寬的範圍內連續變化。大尺度渦不斷從主流獲得能量,通過渦與渦之間的相互作用,將能量傳遞給小渦。最後,由於流體的粘性,小尺度旋渦不斷消失,機械能轉化(或耗散)為流體的熱能。同時,由於邊界效應、擾動和速度梯度,不斷產生新的旋渦,構成湍流運動。
流體中多尺度渦的隨機運動構成了湍流的壹個重要特征:物理量的脈動。
需要註意的是,湍流運動雖然是流體微團簇的運動,但離分子水平還很遠。無論湍流運動多麽復雜,非定常N-S方程仍然適用於湍流的瞬時運動。
貨車。卡夫曼和I.G .泰勒將湍流定義為:
湍流是流體和氣體中的壹種不規則流動現象。當流體流過固體邊界或相-固流體相互流過時,就會發生湍流。
Hinze將湍流定義為:
湍流是時間和空間上不規則的隨機變化,可以用不同的統計平均值來統計。
Bradshan將湍流定義為:
湍流是由各種尺度的旋渦組成的。
用壹句話概括顛簸:
在壹定的雷諾數下,流體在時間和空間上呈現隨機的脈動運動,流體中含有大量不同尺度的旋渦。
對流和湍流有什麽區別?
簡單來說,對流是有規律的運動,而湍流是無規律的運動。對流是液體或氣體的熱部分和冷部分通過循環流動和相互混合使溫度趨於均勻的過程。對流是流體傳熱的主要方式。湍流又稱亂流,是流體顆粒相互混合,運動軌跡極不規則。速度、壓力等描述流體運動的物理量的時間平均值不規則波動,稱為湍流。
湍流內容簡介
湍流是研究生的湍流課程。根據作者在康奈爾大學幾年的教學筆記,以最新穎的觀點全面描述了流體力學的重要組成部分——湍流。這本書的內容分為兩部分,有大量的附錄。第壹部分重點介紹湍流的基礎知識,其工作原理,以及如何量化,包括基本的物理過程;第二部分介紹了與湍流模型和模擬相關的各種方法;附錄增加了必要的數學技巧來理解湍流。內容:(第壹部分)依據:指導;流體運動方程;紊流的統計描述;平均流量方程;自由剪切流;湍流運動標度;壁流;(第二部分)模型和模擬:模型和模擬介紹;直接數值模擬;紊流渦流粘性模型;雷諾應力及其相關模型;PDF方法;大渦模擬:(第三部分)附錄。讀者:適合讀工程應用物理專業研究生的學生,應用數學、物理、海洋學、大氣科學專業的研究人員。
湍流是如何形成的?
湍流(Turbulence):各層流體相互混合,流體流經空間固定點的速度隨時間不規則變化,流體膠束以高頻率向各個方向脈動。
什麽是湍流粘度比?
湍流粘度比是指湍流粘度μt與動力粘度μt/μ的比值,湍流粘度可以表示為k和ε的函數:μt=ρ*Cμ*k2/ε。Cμ為經驗系數,通常為0.09,k為湍流動能,ε為質量動能耗散率。
湍流粘度比μt/μ與湍流雷諾數成正比,水力學中壹般取1-10。
什麽是湍流和雷諾數?
湍流是壹種高度復雜的三維非定常不規則旋轉流動。
在流體力學中,雷諾數是壹個無量綱數,是流體慣性力與粘滯力之比的度量。
很高興回答大家的問題,希望采納。