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第61章 时均能量方程、平均动能方程和湍动能方程【2 / 3】

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“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??)+iiv+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

……

f(??v??/??x??+??t??/??x??)】

“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??(-cpv??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??]??+[v????a??+v????a??]??

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

“假定小微团跃迁的距离是??x??,可以看出。”

【??x??=|v????a??|??t=-v????a????t】

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