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工程流体力学
1.7.3.3 4.3.3 湍流尺度
4.3.3 湍流尺度

湍流尺度与旋涡大小有关,它是以相邻两点的脉动速度是否有相关性为基础来度量的。例如,设流场中y方向上相距一小段距离的1、2两点,在流动方向x的脉动速度分别为u′x1、u′x2。当两点间距足够小而处于同一旋涡之中,则两脉动速度之间必存在一定联系而非相互独立;反之,当1、2两点相距甚远,两点的脉动速度各自独立。两点脉动速度的相关程度可用如下的相关系数R表示

R值介于0~1,且与两点间距有关。数值越大,两脉动速度之间的相关性越显著。于是,湍流尺度(turbulent scale)可定义为

式中,y为两测点间的距离。

当空气以12 m/s的流速在大直径管内流过,式(4-9)定义的l值经计算约为10 mm,这是对管内旋涡平均尺度的大致度量。同一设备中的湍流,随Re数的增加,湍流尺度降低。