湍流与Kolmogorov分布理论
流体力学的一个关键参数是无量纲的雷诺数,定义为惯性力与粘性力之比,也是总动量传输与分子动量传输之比。写成数学表达式就是,其中、和各表示流体的密度、特征尺度以及运动速度,和分别指动力学粘性和运动学粘性,都是流体受到应力后应变的度量,与流体内部分子之间的作用力有关,其中后者与前者相差一个密度的系数,它们的量纲不难从雷诺数的定义推导出来。显然,流体的粘性越低,流动性就越好。如果比较小,流体表现为层流,各层物质彼此平行,互不混合;随着逐渐增大,流体逐渐表现出混沌特性,一般认为当雷诺数超过几千的时候,湍流出现。 (more…)