第66章时均能量方程、平均动能方程和湍动能方程

作者:当梦想来敲门 加入书签推荐本书

前已经求出来过,所以现在要求出能量方程和涡能方程。”

“求出它们后,就获得湍流方程。”

“而时均动量方程可以与平均动能方程相结合求出。”

“时均能量方程和平均动能方程还是应用到n-s方程。”

“只要将原始的n-s方程中各物理量都表示成其平均值与脉动值之和,对方程时均化即可导得时均n-s方程组。”

“可以这样写!”

说完他在电脑中输入。

【?p/?t+?.(pv)=0

……

pdh/dt=dp/dt-?.(q+q?)+ii.v+v.?p'+ii?'.?va】(?是下标t)

“?.ii?是方程(2)左端项在时均化时生出的湍流附加项,ii和ii?的分量形式分别为。”

【ii=μ(?v?/?x?+?v?/?x?)-2/3μ?v?/?x?】

“……”

【……】

“其中k=1/2v?v?时湍流脉动的动能,p是湍流能的产生项,即湍流从平均流动抽取能量转变成湍流脉动动能,e是湍动能的耗散项,即由于分子粘性的作用,湍流能进一步耗散转变成气体内能的那部分。”

“d是k的扩散项,由(7)式和(8)式缩并可得。”

【p=-v?v??v?/?x?=1/pii?.?v

……

“显然,Φ和e的生成机理相同。”

【?.q=?/?x?(-λ?t/?x?)

Φ=ii.?v=ii?v?/?x?】

“时均能量方程(3)中有三项湍流附加项,其中-?q?项是由pdh/dt项时均化时生出的附加项。”

【-?.q?=-?/?x?(-c.pv?t?)】

“这也叫做湍流表观热流,实则是内能或焓的湍流输运,所以也有与方程(6)相似的输运方程将其与平均流动参量相联系,因而这一项也是易于模化求解的。”

“求出时均能量方程后,接下来是简化它。”

“平均动能净损失为。”

【n?a?=1/2m{[v??a?+v??a?]2+[v??a?+v??a?]2

n?b?=1/2m{[v??b?+v??a?]2+[v??a?]2+[v?a?]2}-1/2m[vv??b?]2】

“假定小微团跃迁的距离是?x?,可以看出。”

【?x?=|v??a?|?t=-v??a??t】

“由于n?a?≠n?b?,其

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