紊動應力

紊動應力

紊動應力是指由於流速脈動所引起的流層上的附加切應力,也稱雷諾應力。

簡介


紊動應力又稱雷諾應力,是由脈動流引起的切應力,是產生在紊動水流流體內部的切應力。雷諾應力決定於紊流尺度與流體的紊動擴係數。
漩渦的垂向運動使素流中各水層的性質(例如動量、熱量或含沙量等)可以不斷進行交換,其中動量的交換產生素動應力,從而決定了平均流速場,通過動量交換的過程,也有助於了解泥沙懸浮的機理,水層間動量交換的結果所以會產生剪力。從十九世紀以來,很大一部分素動理論的研究就在於如何把脈動流速轉化為時均流速的函數,從而建立起流速場和應力場間的關係。

紊流的產生


層流之失去穩定幣轉變為素主要是由於水流在行進中不可避免地會受到一些干抗,當這種干擾超過一定限度以後,展流就會失去穩定而產生漩渦,正如波浪在高到一定程度以後,就會破碎而產生飛的水花樣。這種干擾有由於內在極小的擾動擴大加強而產生的,也有起源於外來滋抗的。水流內在擾動是擴大加強還是衰減劇弱取決於水流的慣性力與粘性力的對比。水為流動性很大的水分子所組成,這些水分子的重量和速度傾向於破壞有規律的運動,引起各種擾動水流的慣性因此成為促進不規則、加強不穩定的主要作用力。