为什么涡粘性系数是湍流的重要参数？

Question

如题所述

Answer 1

涡粘性系数反映的是流体作湍流运动时所产生的应力。

除了粘性应力外尚有附加的应力，包括法向附加应力和切向附加应力，这些附加的应力都是湍流所特有的，是由于流体质点的脉动产生的 。雷诺应力包括湍流正应力和湍流切应力。

将时均运动方程和 N-S 方程相比可以看出，湍流中的应力，除了由于粘性所产生的应力外，还有由于湍流脉动运动所形成的附加应力，这些附加应力称为雷诺应力。雷诺方程与 N-S 方程在形式上是相同的，只不过在粘性应力项中多出了附加的湍流应力项。

扩展资料

涡粘系数模型是湍流模型中最重要的模型之一，它的主要做法就是通过采用涡粘系数将雷诺应力与速度变形率联系起来，从而使雷诺方程封闭来计算工程实际问题。涡粘系数模型由于简单实用，在工程界得到了广泛的应用。

但涡粘系数模型一般只适合用于边界层，槽道流等平均流比较均匀的平衡湍流，而对有旋转的叶轮机械，壁面有吹吸，空间、时间有周期振动的非平衡湍流是不适用的。因为，已知的涡粘系数模型都没有考虑到雷诺应力与速度变形率之间的相位关系问题。

为了研究非平衡湍流，应该对传统的涡粘系数模型进行修正，考虑雷诺应力与速度变形率之间的相位关系。这是近年来的理论与实验结果，但是这却对传统的涡粘系数模式提出了新的研究方向，深入研究这一问题具有重要的理论和实际意义。