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湍流平均速度方程:一种经典统计力学方法

经典物理 2007-05-23 v1 流体动力学

摘要

研究了利用经典统计力学推导湍流中平均速度场方程的可能性。为此,应用了文献中可用的投影算子技术。文中论证,在流体湍流的情况下,其中定义的流体动力学速度应被解释为平均速度场;在这种情况下,推导出的广义输运方程的动量分量即为平均速度方程。本文考虑了恒定质量密度和温度下的稳态不可压缩流动。应力张量被表示为平均速度场的非线性泛函,其线性部分是斯托克斯张量。该公式包含一个局域平衡下的时间相关函数。目前,仅存在总平衡下时间相关的微观理论。因此,作为初步措施,该公式已按平均速度展开为幂级数;尽管这将其适用性限制在低雷诺数流动。二阶项已在作者先前的一篇论文中评估。对于三阶项,推导了核函数的形式。利用模耦合理论完成其计算;将另文报告。利用圆形射流数据的数值应用正在进行中。

关键词

引用

@article{arxiv.physics/0310054,
  title  = {Mean Velocity Equation for Turbulent Fluid Flow: An Approach via Classical Statistical Mechanics},
  author = {J. Piest},
  journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0310054},
  year   = {2007}
}

备注

15 pages, no figures; prepared with Scientific Word