紊流理论基础(三)——紊流半经验理论

紊流的半经验理论

流体动力学

1、布辛涅斯克紊流粘性系数法

类比牛顿内摩擦定律,针对紊流切应力 − u x ′ u y ′ ‾ -\overline{u_x'u_y'} −ux′uy′引进系数 ν t \nu_t νt,使得
− u x ′ u y ′ ‾ = ν t d u ˉ d y -\overline{u_x'u_y'}=\nu_t\frac{{\rm d}\bar{u}}{{\rm d}y} −ux′uy′=νtdyduˉ

其中 ν t \nu_t νt称为紊流粘性系数. 布辛涅斯克把它作为常数,实测在近壁处不是常数.

该假设可得出封闭的紊流方程组,但紊流应力与粘性应力的物理机制并不相同.且紊流粘性系数不是流体的物质常数,而是紊流的一种流动特性,因为这是紊流运动时惯性力随机起伏的统计结果.

2、普朗特混合长理论

最后可以得到
− ρ u y ′ u x ′ ‾ = ρ l 2 ∣ d u ˉ x d y ∣ d u ˉ x d y -\rho\overline{u'_yu'_x}=\rho l^2\left\vert\frac{{\rm d}\bar{u}_x}{{\rm d}y}\right\vert\frac{{\rm d}\bar{u}_x}{{\rm d}y} −ρuy′ux′=ρl2 dyduˉx dyduˉx

其中 l 2 = C L 2 ‾ l^2=C\overline{L^2} l2=CL2.

这是普朗特混合长理论的基本公式. 求解紊流问题时,还需要根据具体情况补充关系式才能求解.

3、泰勒涡量输运理论

对于极大雷诺数的流动,在远离壁面的流场,可以作为理想流体处理. 理想流体中涡量守恒.

过程略

最后得到

这就是泰勒涡量输运理论的基本公式. 若取 l 1 2 / 2 = l 2 l_1^2/2=l^2 l12/2=l2,则退化为普朗特公式.

4、卡门相似性理论

根据普朗特和泰勒的理论 ,写出如下函数式

相关推荐
用户979984807183 小时前
200 行代码写一个能跑的 AI Agent:不依赖任何框架,只靠 tool-calling 原理
算法
threerocks3 小时前
【Muse实战】X 流量作战室搭建保姆级教程 - 拥有你自己的运营团队
算法
GreenTea4 小时前
深度拆解 ScienceBuddy:如何用“双层递归自进化”构建高可靠科研 Agent Harness
前端·后端·算法
花椒技术4 小时前
2.46 秒生成 5 秒视频:拆解 H3 Max 的模型、推理栈与硬件协同
算法·音视频开发·视频编码
vivo互联网技术4 小时前
ART:妆容迁移框架,重新定义高保真妆容迁移 | ECCV 2026
人工智能·算法·图像识别
用户0441440924494 小时前
卫星信号模拟器里的四个坐标转换公式
算法
橘和柠4 小时前
阿里 open-code-review (AI代码审查工具)实战:安装、四层规则链、自定义规则格式与实测避坑
算法·面试
得物技术4 小时前
别再只卷向量检索了,得物交易搜索如何用“生成式”实现召回范式跃迁?
人工智能·算法·llm
罗西的思考4 小时前
[Agent Memory / 强化学习] MemPO源码学习笔记 ---(4)--- Rollout实现细节
人工智能·算法
罗西的思考4 小时前
机器人 / 物理 Agent Harness 综合分析与对比:从「更强的模型」到「更好的系统」
人工智能·算法·机器学习