2 湍流形成机理与湍流运动
2.1 概述
本章以第1章提出的边层流概念为出发点,分析湍流形成机理与湍流运动特点。由于外界条件与边界条件的不同,其湍流形成机理与湍流状态的特征也有所差异。因此,须对有压管道流动充分发展段、管道流动进口段、平板边界流动和明渠流动几种情况分别地加以讨论。
本书讨论问题是基于流体力学中有关概念、公式和定理进行的;因此要用到物理学中一些力学定律,并结合具体边界条件,综合地进行分析与讨论。
2.2 层流转变为湍流过程
由流体力学雷诺实验可知,当沿管道中运动的红色流线破碎时,说明整个管道已形成湍流。这表明流动中出现的微团,除有沿主流方向运动的分速度外,还有垂直于主流方向运动的分速度。这个微团是怎么产生的?以力学的观点来分析,这个微团一定受到垂直于主流方向的力,当这个力足以克服微团的惯性力时,它就出现这个垂直于主流方向的分速度。
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