湍流是流体运动的一种无规则的流动状态,湍流并不是流体自身所具有的特性,而是流体在大雷诺数下或外界扰动下,其流动参数随时间和空间紊乱变化的一种现象。从物理结构上说,湍流流动空间分布着无数大小和形状各不相同的漩涡,可以说湍流就是由不同尺度的涡叠加的流动。大尺度涡主要是由边界条件所决定,其尺寸可以与流场...
总的来说,对于简单的二维薄层湍流,代数模式的预测结果基本是令人满意的;但是对于三维复杂湍流情况,应用代数模式基本上无法获得较为准确的结果。 代数涡粘模式缺乏普适性的主要原因是其采用了湍流的局部平衡原理,雷诺应力只与当地的时均变形率有关,忽略了湍流统计量之间关系的历史效应,而历史效应很难做局部修正,因此发...
湍流涡耗散湍流涡耗散 湍流涡耗散是流体经过实验发现的一个现象,它是指一个湍流涡在传播的过程中随着时间的推移而减小,最终衰减消失。湍流涡耗散是由于湍流涡内部不同层之间的能量传递以及空气阻力而产生的,而当湍流涡传播到一定距离时,其能量就会衰减,最终消失。
湍流也许可以看作涡强尺度大小连续的无限维数的耗散系统,当雷诺数超过一定值后,流动从层流转化到湍流,系统呈现混沌。 现在是从流体动力学方程的角度来讨论湍流和涡流的。一般情况下是雷诺时均的NS 方程,加上k,e 双方程的湍流模型来构成封闭解,从而求得速度场和压力场。当然也可以写...
在流体力学中,涡流和湍流是两个重要的概念。它们在不同情况下对流动特性的描述有所不同,但都对流体动力学的研究和应用起着重要作用。 一、涡流 涡流是指在流体中形成的旋转流动。它是由于流体在不同速度的相对运动以及流体的黏性所引起的。涡流的形成通常与流体的速度梯度和旋转率有关。 涡流可以分为正线涡和...
分离湍流是一种典型的非均衡湍流,具有逆压梯度、曲面边界等特征,基于均衡假设的经典湍流模型不再成立。准确计算壁面切应力是发展分离湍流大涡模拟模型的关键。研究团队提出的模型结合高可信度模拟数据和经典壁面律,同时适用槽道湍流等均衡湍流和经...
导读:介绍涡粘模型-上。 Boussinesq涡流粘度假设 Boussinesq在1887年提出,雷诺应力τij可以通过涡流(湍流)粘度μt与平均速度梯度建立联系: τij=−ρuiuj¯=μt(∂Ui∂xj+∂Uj∂xi)−23(ρk+μt∂Ui∂xi)δij 其中μt是标量,k为湍动能。
【基础理论】层流、湍流和涡流【基础理论】层流、湍流和涡流 层流laminar flow 指血液沿着与管轴平行的方向形成分层作平滑直线运动。这样的血流方式主要在人体中小血管中。理论上,在无分叉的笔直走形的血管中,不考虑心脏搏动的影响,血液流速在血管截面上呈抛物线分布,中心最快,周边流速接近于零。实际上,即使处于层流...
导读:介绍涡粘模型-下。 k-ω模型 通过输运方程求解湍流涡旋频率ω。由于只有两个独立变量,ω与k和ε相关: ω=εcμkcμ≈0.09 有两种方式可以推导得到ω方程: 与ε方程一样,通过与k方程相似类比; 通过两者之间的关系,直接将k-ε方程准确转换了k-ω方程。