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特性速度尺度

【特性速度尺度】基础信息( 英文,繁体)

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  • 繁体特性速度尺度
  • 英文charactionistic velocity scale

【特性速度尺度】是什么意思

乱流为黏性剪力作用之流体运动,因为流体为连续的,因此其流线遂成为圆形形式之涡流(eddy),当雷诺兹数R高过临界值且乱流已十分发达后,涡流遂破碎成大小列系性且范围很广的涡流。按照动力理论(kinetic theory),分子间之相互作用(interaction)会使压力上升,则将此项作用类比移用到乱流之乱流涡流间,则乱流之各级特性涡流间,亦可认为有其相互的作用,此项作用控制了乱流域(field)的性质。也就是乱流中有大小尺度范围很广的各级涡流,且各有其特殊明显的力学意义,因而称此各级涡流为特性乱流涡流(characteristic turbulence eddy)。因而乱流中各级的涡流,分别用其不同的特性冠在其几何尺度上。称为特性尺寸(characteristic size),遂之有特性流速(charactenstic velocity),以及特性时间(characteristic time)。所取的量系用一个尺度(scale)或一个组合式表示之,所以又称为涡流特性尺寸(大小)尺度(characteristicsize scale)特性流速尺度及特性时间尺度等。明了各级涡流的特性、以及其间的作用关系,遂可明了乱流场的物理性质,所以说乱流非为流体(fluid)的特性,而为其流(flow)的特性。譬如几乎所有乱流中对于质量、动量、能量等的传输,是赖乱流中大涡流的调混作用;乱流能量是由大尺寸涡流传向小尺寸涡流,最后受黏性作用将最小尺寸涡流之动能转变为热能散播于流体中等。大尺寸涡流之(特性)时间尺度约等于平均流(mean flow)之时间尺度。流体通过一物体,大尺寸涡流之时间尺度,约等于物体之尺寸被自由流(free stream)流速除得之。小尺寸之涡流,其生与灭比较快。大涡流与平均流间有很强的作用关系,各级涡流乃在存着一种非线性之相乎作用;乱流能量由大涡流向小涡流之传输,最后消能,遂形成各级涡流对乱流能量之分配,称为乱流能量谱配。

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