湍流的物理特性 旋涡 湍流的另一个特征是旋涡，即流体中存在着的局部迅速旋转的流体 微元，并且这些流体微元处于不断的形成、变化与被破坏过程中。 旋涡的形成： 旋涡的运动： >粘性的作用，速度梯度存在时， >脱离原来的流层 上下流层间的剪切力构成了力矩， 从而可能产生旋涡。 >多个小旋涡合并成大旋涡 >大旋涡分裂成多个小旋涡 》外界作用使流层产生波动。 >旋涡的消失
旋涡 湍流的另一个特征是旋涡，即流体中存在着的局部迅速旋转的流体 微元，并且这些流体微元处于不断的形成、变化与被破坏过程中。 旋涡的形成： ➢ 粘性的作用，速度梯度存在时， 上下流层间的剪切力构成了力矩， 从而可能产生旋涡。 ➢ 外界作用使流层产生波动。 旋涡的运动： ➢ 脱离原来的流层 ➢ 多个小旋涡合并成大旋涡 ➢ 大旋涡分裂成多个小旋涡 ➢ 旋涡的消失 一 湍流的物理特性
湍流流动的雷诺方程 V,=V,+V 口湍流依然受到宏观物理规律的制约，满足连续性方程与 纳维一斯托克斯方程及相应的定解条件。 口湍流运动是一种极不规则的随机运动，脉动频率很高， 从一般给定时间的条件去求解瞬时运动是不可能的。 口从实际应用角度看，某种统计平均值比瞬时值更重要。 雷诺方程：以时均值V。为控制变量 可-r=0 物 dr- :rar-0 理 量 Ov. ax 时均化与偏微分相互独立，表现在数学上，可交换运算次序
❑ 湍流依然受到宏观物理规律的制约，满足连续性方程与 纳维－斯托克斯方程及相应的定解条件。 ❑ 湍流运动是一种极不规则的随机运动，脉动频率很高， 从一般给定时间的条件去求解瞬时运动是不可能的。 ❑ 从实际应用角度看，某种统计平均值比瞬时值更重要。 = 0 1 vz vz d z z z v = v +v 雷诺方程：以时均值 vz 为控制变量 0 1 0 = = vz vz d ( ) x v d x v d x v d x v v x vz z z z z z = + = + = 0 0 0 1 1 1 时均化与偏微分相互独立，表现在数学上，可交换运算次序。 物 理 量 0 1 1 0 0 = = = v d x d x v x v z z z x v v d x d x v x v z z z z = = = 0 0 1 1 二 湍流流动的雷诺方程