一級(jí)結(jié)構(gòu)師基礎(chǔ)輔導(dǎo):紊流運(yùn)動(dòng)的特征

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4.3 紊流運(yùn)動(dòng)的特征
    紊流中,流體質(zhì)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)中不斷互相混雜,使各點(diǎn)的流速、壓強(qiáng)等運(yùn)動(dòng)要素都隨時(shí)間作無規(guī)則的變化,這種變化稱為脈動(dòng)現(xiàn)象。圖6-4—3表示紊流中某點(diǎn)x方向速度ux(隨時(shí)間t變化的曲線。同樣也可測(cè)出該點(diǎn)uy、uz和p隨時(shí)間的變化曲線??雌饋磉@種變化迅速而無規(guī)律,使對(duì)紊流的研究十分困難。但經(jīng)深入分析可知,這種脈動(dòng)是圍繞/考 試大/某一平均值而變化的。這樣,可以將紊流看作兩個(gè)流動(dòng)的疊加。即時(shí)間平均流動(dòng)和脈動(dòng)的疊加。某點(diǎn)在某一瞬時(shí)x
    引入時(shí)間平均流動(dòng)的概念后,盡管紊流實(shí)質(zhì)上是極無規(guī)則的非恒定流,但只要它的時(shí)均值是一常數(shù)就可以將它看成恒定流?;蛘咚臅r(shí)均值隨時(shí)間遵循某一規(guī)律變化,就可看作是隨時(shí)間遵循某一規(guī)律變化的非恒定流(如水箱中水無補(bǔ)給時(shí)經(jīng)水箱孔口的出流),而且前面提到的概念如流線、斷面平均流速等等都可以看作是時(shí)間平均化后的概念,仍可照常應(yīng)用。但對(duì)于紊流的切應(yīng)力、紊流擴(kuò)散等問題的研究卻必須考慮紊流的脈動(dòng)。
    紊流中的切應(yīng)力除了由于粘性所產(chǎn)生的切應(yīng)力外,由于質(zhì)點(diǎn)互相摻混、動(dòng)量的變換,還存在著紊流的附加切應(yīng)力,又稱為雷諾應(yīng)力。