湍流領域有哪些方面的問題已經得到了很好的理解?

時間 2021-06-06 11:31:45

1樓:豬血丸子

強答一波吧,由於本人才疏學淺,不對的地方還請指出並諒解。個人覺得理論方面做的比較好的地方主要有均勻各項同性湍流和簡單剪下湍流。咱們逐一說來。

先說均勻各向同性湍流方面:首先先明確一點,嚴格的均勻各向同性湍流是不存在的,但在某些特殊領域仍有重要意義,比如海洋科學。最早研究各向同性湍流的當屬泰勒,但最早提出各向同性湍流概念的是蘇聯科學家Kolmogorove。:

(1)湍流脈動存在的尺度範圍足夠的大,並在慣性子區中,湍流脈動是區域性各向同性的平衡狀態。

(2)小尺度湍流脈動是統計相似的。

(3)湍流耗散率和流體運動粘性係數是確定小尺度湍流脈動的特徵量。

緊接著,Kolmogorove又提出了Kolmogorove第二假定:當 時,湍流耗散率 有限。

從而無量綱能譜為 。這就是Kolmogorove-5/3次定律。根據這個-5/3次率,Kolmogorove進一步得到了區域性各向同性湍流的結構函式。

而後Landu在他的朗道十卷中的流體動力學中提出了質疑,Landu認為瞬時湍流動能耗散在時空中分布是不均勻的,現代的湍流的實驗和DNS已經證明了朗道的判斷是正確的。

在收到朗道的質疑後,Kolmogorove進一步改進了他的模型。(先佔坑,有時間再更)

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