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什麼是湍流

生活更新时间:2024-11-26 08:18:18

什麼是湍流?湍流是一種高度複雜的三維非穩态、帶旋轉的不規則流動在湍流中的流體的各種物理參數，如速度、壓力、溫度等都随時間與空間發生随機的變化從物理結構上說，可以把湍流看成是由各種不同尺度的渦旋疊合而成的流動，這些漩渦的大小及旋轉軸的方向分布是随機的大尺度的渦旋主要是有流動的邊界條件所決定，其尺寸可以與流場的大小相比拟，是引起低頻脈動的原因；小尺度的渦旋主要是有粘性力所決定，其尺寸可能隻有流場尺度的千分之一量級，是引起高頻脈動的原因大尺度的渦旋破裂後形成小尺度渦旋較小尺度的渦旋破裂後形成更小尺度的渦旋因而在充分發展的湍流區域内，流涕渦旋的尺度可在相當寬的範圍内連續地變化大尺度的渦旋不斷地從主流獲得能量，通過渦旋間的相互作用，能量組建向小的渦旋傳遞最後由于流體粘性的作用，小尺度的渦旋不斷消失，機械能就轉化（或稱為耗散）為流體的熱能同時，由于邊界作用、擾動及速度梯度的作用，新的渦旋又不斷産生，這就構成了湍流運動，我來為大家科普一下關于什麼是湍流?以下内容希望對你有幫助!

什麼是湍流

湍流是一種高度複雜的三維非穩态、帶旋轉的不規則流動。在湍流中的流體的各種物理參數，如速度、壓力、溫度等都随時間與空間發生随機的變化。從物理結構上說，可以把湍流看成是由各種不同尺度的渦旋疊合而成的流動，這些漩渦的大小及旋轉軸的方向分布是随機的。大尺度的渦旋主要是有流動的邊界條件所決定，其尺寸可以與流場的大小相比拟，是引起低頻脈動的原因；小尺度的渦旋主要是有粘性力所決定，其尺寸可能隻有流場尺度的千分之一量級，是引起高頻脈動的原因。大尺度的渦旋破裂後形成小尺度渦旋。較小尺度的渦旋破裂後形成更小尺度的渦旋。因而在充分發展的湍流區域内，流涕渦旋的尺度可在相當寬的範圍内連續地變化。大尺度的渦旋不斷地從主流獲得能量，通過渦旋間的相互作用，能量組建向小的渦旋傳遞。最後由于流體粘性的作用，小尺度的渦旋不斷消失，機械能就轉化（或稱為耗散）為流體的熱能。同時，由于邊界作用、擾動及速度梯度的作用，新的渦旋又不斷産生，這就構成了湍流運動。

流體内部多尺度渦旋的随機運動構成了湍流的一個重要特點：物理量的脈動。

要注意的是，湍流運動盡管是流體微團的運動，但遠未達到分子水平。無論湍流運動多麼複雜，非穩态的N—S方程對于湍流的瞬時運動仍然是适用的。

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