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[科普中国]-紊动应力

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紊动应力是指由于流速脉动所引起的流层上的附加切应力,也称雷诺应力。

简介紊动应力又称雷诺应力,是由脉动流引起的切应力,是产生在紊动水流流体内部的切应力。雷诺应力决定于紊流尺度与流体的紊动扩系数1。

漩涡的垂向运动使素流中各水层的性质(例如动量、热量或含沙量等)可以不断进行交换,其中动量的交换产生素动应力,从而决定了平均流速场,通过动量交换的过程,也有助于了解泥沙悬浮的机理,水层间动量交换的结果所以会产生剪力。从十九世纪以来,很大一部分素动理论的研究就在于如何把脉动流速转化为时均流速的函数,从而建立起流速场和应力场间的关系。

紊流的产生层流之失去稳定币转变为素主要是由于水流在行进中不可避免地会受到一些干抗,当这种干扰超过一定限度以后,展流就会失去稳定而产生漩涡,正如波浪在高到一定程度以后,就会破碎而产生飞的水花样.这种干扰有由于内在极小的扰动扩大加强而产生的,也有起源于外来滋抗的。水流内在扰动是扩大加强还是衰减剧弱取决于水流的惯性力与粘性力的对比。水为流动性很大的水分子所组成,这些水分子的重量和速度倾向于破坏有规律的运动,引起各种扰动水流的惯性因此成为促进不规则、加强不稳定的主要作用力2。

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学