【單方程亂流模式】

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【單方程亂流模式】

 

one-equationturbulencemodel

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

以往，對亂流平均流之分析(meanflowturbulentanalysis)，如：曳力係數Cf(x)，壁流層厚度δ(x)，及平均流速分佈(x,y)乃等之分析，為了數學上的閉合問題(closureproblem)，是將亂流Reynolds方程中的Reynolds剪應力，以半經驗的(semi-empirical)關係，建立可用的模式(model)。

 

這些模式，或者為渦漩黏度(μT)公式形式(eddyviscosityformulation)，，或者為混合尺度公式形式(mixing-lengthformulation)，，皆是基於平均流的量，而且皆是取梯度傳輸公式形式(gradienttransportformulation)。

 

因而，為適應每種亂流問題，遂建立了許多切題的μT及l的代數模式，這些代數模式之構架，皆是以平均流的物理變數為基礎，並不涉及任何複雜屬於亂流本身的變數，因而稱作零方程亂流模式(zeroequationturbulencemodel)之次級公式(loworderformulation)。

 

這方面，應該以Kline,S,J.,Motkobin,M.V.,Sovran,G.,Cockrell,D.J.,“ComputationofTurbulentBoundaryLayers”,1968,AFOSR-IFPStanfordConference,Vol,l,z,1969，為記述的大全。

 

近年來，由於人們對亂流平均流嫌其不足，也因為電子計算機之改進，遂將亂流渦漩黏度μT之模式，予以修正成高級的公式(highorderformulation)，使其納入亂流本身之變數。

 

Prandtl(1945)及Kolmogorov(1942)建議將渦亂黏度由經過時間平均之亂流動能K表示之，即μT＝CμρℓK1/2，Cμ為一常數，以添補平均流分析之不足。

 

為了動能K，必須計算其在流場中之變化，則需另建立一方程式，以K為一新的依變數，這樣的一個one-equationforoneturbulentquantityK，當式中之ℓ預選後，可與平均流的方程式合解之，求亂流動能K在流域中之分佈或變化。

 

這個微分方程，便稱作單方程亂流模式。

 

使用結果的記錄並不好，因為式內的ℓ需予慎妥預選，殊為不便。

 

為了解決此此項不便，便進而建立了two-equationturbulencemodel。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary