Турбулентность
- Турбулентность — сложное явление, характеризующееся хаотическими движениями и статистической самоподобностью.
- Теория турбулентности Колмогорова постулирует статистическую изотропность мелкомасштабных турбулентных движений при высоких числах Рейнольдса.
- Турбулентный поток имеет иерархию масштабов, через которые проходит энергетический каскад.
- Рассеяние кинетической энергии происходит на масштабах порядка колмогоровской длины η, а поступление энергии в каскад происходит за счет распада больших масштабов порядка L.
- Третья гипотеза Колмогорова заключается в том, что при очень высоком числе Рейнольдса статистика масштабов в диапазоне η ≪ r ≪ L универсально и однозначно определяется масштабом r и скоростью рассеяния энергии ε.
- Теория Колмогорова пересматривается, и возникает вопрос о статистической масштабной инвариантности без прерывистости.
- Экспериментальные данные подтверждают некоторые результаты теории Колмогорова, но существуют свидетельства отклонения от предсказаний.
- Нарушение статистического самоподобия связано с явлением перемежаемости в турбулентности и может быть связано с нетривиальным масштабированием скорости рассеяния.
- Основная цель современной теории турбулентности состоит в понимании того, что является универсальным в инерционном диапазоне и как вывести свойства перемежаемости из уравнений Навье-Стокса.
Полный текст статьи: