Сөж тақырыбы: Жылдамдықтың турбулентті лүпілдерін өлшеу нәтижелері. Турбуленттіліктің сипаттамалары Орындаған: Мұрат т тексерген: Тұрмұхамбетов А. Ж. Жылдамдықтың турбулентті лүпілдерін өлшеу нәтижелері
жүктеу/скачать 40,9 Kb.
|
| Ерекшеліктер
Турбуленттілік келесі белгілермен сипатталады: Заңсыздық Турбулентті ағындар әрқашан өте тұрақты емес. Осы себепті турбуленттілік проблемалары әдеттегідей емес, статистикалық тұрғыдан қарастырылады. Турбулентті ағын хаосты. Алайда, хаостық ағындардың барлығы бірдей турбулентті емес. Диффузия Турбулентті ағындардағы энергияның қол жетімділігі сұйықтық қоспаларының гомогенизациясын (араластыруын) жеделдетуге бейім. Ағымдағы масса, импульс және энергия тасымалының күшеюіне және өсу жылдамдығына жауап беретін сипаттама «диффузия» деп аталады. Турбулентті диффузия әдетте турбулентті сипатталады диффузия коэффициенті. Бұл турбулентті диффузия коэффициенті феноменологиялық мағынада, молекулалық диффузияға ұқсастығы бойынша анықталады, бірақ ол ағынның жағдайына тәуелді бола отырып, шынайы физикалық мағынаға ие емес, сұйықтықтың қасиеті емес. Сонымен қатар, турбулентті диффузия тұжырымдамасы турбулентті арасындағы конституциялық байланысты болжайды ағын және молекулалық тасымалдау үшін болатын ағын мен градиент арасындағы қатынасқа ұқсас орташа айнымалының градиенті. Жақсы жағдайда бұл болжам тек жуықтау болып табылады. Осыған қарамастан, турбулентті диффузия турбулентті ағындарды сандық талдаудың қарапайым тәсілі болып табылады және көптеген модельдер оны есептеу үшін постулацияланған. Мысалы, мұхит тәрізді үлкен су айдындарында бұл коэффициентті табуға болады РичардсонТөрт үшінші билік заңы және кездейсоқ серуендеу принцип. Өзендер мен үлкен мұхит ағыстарында диффузия коэффициенті Элдер формуласының вариациясымен берілген. Айналу Турбулентті ағындардың нөлдік құйындылығы бар және олар үш өлшемді құйынды генерациялау механизмімен сипатталады құйынды созу. Сұйықтық динамикасында олар негізінен созылу бағыты бойынша құйын компонентінің өсуіне байланысты созылуға ұшыраған құйындар болып табылады - бұл импульс импульсінің сақталуына байланысты. Екінші жағынан, құйынды созу - турбуленттік энергетикалық каскад құрылымның анықталатын функциясын орнатуға және қолдауға негізделген негізгі механизм. Жалпы алғанда, созылу механизмі құйынды сұйықтық элементтерінің көлемінің сақталуына байланысты созылу бағытына перпендикуляр бағытта сиретуді білдіреді. Нәтижесінде құйындылардың радиалды ұзындық шкаласы төмендейді және үлкен ағын құрылымдары кішірек құрылымдарға ыдырайды. Процесс кішігірім масштабтағы құрылымдар шамалы болғанға дейін жалғасады, сондықтан олардың кинетикалық энергиясы сұйықтықтың молекулалық тұтқырлығымен жылуға айналады. Турбулентті ағын әрқашан айналмалы және үш өлшемді болады. Мысалы, атмосфералық циклондар айналмалы, бірақ олардың екі өлшемді формалары құйынды қалыптастыруға мүмкіндік бермейді, сондықтан да турбулентті емес. Екінші жағынан, мұхиттық ағындар дисперсті, бірақ айналмалы емес, сондықтан турбулентті емес. Тарату Турбулентті ағынды ұстап тұру үшін энергияның тұрақты көзі қажет, өйткені кинетикалық энергия тұтқыр ығысу кернеуі арқылы ішкі энергияға айналған кезде турбуленттілік тез таралады. Турбуленттілік оның пайда болуын тудырады жаңалықтар әр түрлі ұзындық шкалалары. Турбулентті қозғалыстың кинетикалық энергиясының көп бөлігі ауқымды құрылымдарда болады. Энергия осы ауқымды құрылымдардан кішігірім масштабты құрылымдарға инерциалды және мәні бойынша «каскад жасайды» инвисцидті механизм. Бұл үдеріс жалғасып, кішігірім және кішігірім құрылымдар жасайды, олар шешімдер иерархиясын тудырады. Сайып келгенде, бұл процесс құрылымды аз мөлшерде жасайды, сондықтан молекулалық диффузия маңызды болады және энергияның тұтқыр диссипациясы орын алады. Бұл масштабта болады Колмогоровтың ұзындық шкаласы. жүктеу/скачать 40,9 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|