Турбулентность

Содержание

  1. 1. Общее описание
  2. 2. Характерные черты турбулентных потоков
  3. 3. Тест по теме «Турбулентность»
Тест: 4 вопроса
1. Что такое турбулентность?
тип процессов, реализуемых в сплошных средах, кинематические и динамические характеристики которых могут быть определены точно по заданным начальным условиям на больших интервалах времени
тип процессов, реализуемых в сплошных средах, кинематические и динамические характеристики которых могут быть определены точно по заданным конечным условиям на больших интервалах времени
тип процессов, реализуемых в сплошных средах, кинематические и динамические характеристики которых не могут быть определены точно по заданным конечным условиям на больших интервалах времени
тип процессов, реализуемых в сплошных средах, кинематические и динамические характеристики которых не могут быть определены точно по заданным начальным условиям на больших интервалах времени
2. Как называется тип движений в жидкостях и газах, который характеризуется как плавный и спокойный?
ламинарное
периодическое
скачкообразное
непрерывное
3. Какое будет движение, если при кинематических или динамических характеристиках движениях происходит хаотическая сменяемость во времени и пространстве?
ламинарное
статическое
турбулентное
периодическое
4. К характерным чертам турбулентных потоков относится
наблюдение за естественными турбулентными течениями характерно наличие вихрей для турбулентных течений
наблюдение за искусственными турбулентными течениями характерно наличие вихрей для турбулентных течений
наблюдение за естественными турбулентными течениями характерно наличие вихрей для ламинарных течений
Турбулентность

Тип процессов, реализуемых в сплошных средах, кинематические и динамические характеристики которых не могут быть определены точно по заданным начальным условиям на больших интервалах времени.

Другой возможный тип движений в жидкостях и газах, который характеризуют как плавный и спокойный, называют ламинарным. Для таких движений скорости частиц среды однозначно определяются как функции времени и координат.

Общее описание

Исследования широкого спектра явлений, при характеристике которых используется понятие турбулентность, началось с экспериментов с потоками воды в трубах в последней четверти XIX века. С тех пор сохраняется постоянный интерес к изучению особенностей турбулентности в жидкостях и газах. Причиной такого постоянства является не только заинтересованность в решении прикладных инженерных проблем. Дальнейшее развитие науки показало огромное значение знаний закономерностей турбулентности для решения фундаментальных проблем современной науки, связанных с исследованиями закономерностей нестационарных нелинейных процессов.

Фундаментальное значение проблемы турбулентности отмечено включением проблемы существования решений уравнения Навье-Стокса, которым описываются турбулентные потоки жидкости, в перечень Проблем тысячелетия. (Это семь математических проблем, определенных Математическим институтом Клэя в 2000 году, которые охарактеризованы как «важные классические задачи, решение которых не найдено на протяжении многих лет». За решение каждой из этих проблем институтом Клэя предложен приз в размере 1000000 долларов США.)

Широкое использование термина «турбулентность» усложняет задачу определения его содержания. Относительно турбулентности в жидкостях и газах можно переформулировать определение:

Движение жидкости определяется как турбулентное, если кинематические и динамические характеристики движения проявляют хаотическую сменяемость во времени и пространстве, но при этом могут быть установлены статистически точные их усредненные значения.

Без выполнения этого последнего требования о малых изменениях в значениях усредненных характеристик при малых возмущениях в начальных условиях математическое описание турбулентных движений было бы невозможно.

Характерные черты турбулентных потоков

Наблюдение за турбулентными потоками, которые часто встречаются в природе и в различных ситуациях, связанных с производственной деятельностью человека, дают возможность установить определенные характерные особенности турбулентности:

  1. Наблюдение за естественными турбулентными течениями дают основание сделать вывод, что для турбулентных течений характерно наличие вихрей. И хотя не каждое вихревое течение является турбулентным, это наблюдение указывает на важную особенность турбулентности.

  2. Другой важной чертой турбулентного течения является его нерегулярность - происходящие в нем случайные изменения в траектории частиц жидкости или газа.

  3. Наблюдение за потоком от места где зарождается турбулентное возмущения указывает на то, что интенсивность нерегулярной составляющей в течении спадает. Это свойство турбулентного течения определяется как диссипативность. Важным является то, что в турбулентном потоке, например с препятствием в реке, прежде всего исчезают вихри меньших размеров.

  4. Турбулентность, возникшая в определенной части спокойного потока (камень в русле реки) четко проявляет тенденцию к распространению на спокойные участка течения. Эту особенность турбулентности характеризуют как турбулентную диффузию, по аналогии с молекулярной диффузией.

Такой особый характер поведения характеристик турбулентных течений обусловил развитие специального раздела гидромеханики – статистическая гидромеханика.

Научная статья по физике на заказ от проверенных экспертов по низкой цене!

Тест по теме «Турбулентность»

Комментарии

Нет комментариев

Предыдущая статья

Средняя скорость

Следующая статья

Удар шаров
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Прямой эфир