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柯爾莫哥洛夫微尺度

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柯爾莫哥洛夫微尺度是掣流的中上細的尺度。佇柯爾莫哥洛夫尺度上,粘度占主導地位,雄流動能消散做熱量。𪜶由定義其中 $ \ varepsilon $ 是每單位質量的掣流動能的平均消磨率,和 $ \ nu $ 是流體的運動粘度。柯爾莫哥洛夫長度尺度的典型值,這个大氣運動,其中對千米級的大渦流,尺度的範圍大約是對無四界一到十毫米;對較細港流,譬如講佇實驗室系統內底的流,$ \ eta $ 可能愛細膩多。

柯爾莫兄洛夫佇伊一九四一年發表的理論中稱,上小尺度的雄流是普遍的(對每一个雄流攏相𫝛), 而且𪜶干焦依賴佇咧 $ \ varepsilon $ 和 $ \ nu $。柯爾莫兄洛夫微尺度的定義會當通過這款的理論佮量綱分析得著。因為運動粘度的維度是長度二 / 時間,單位質量的能量磨散率的維度是長度二 / 時間三,所以唯一有時間維度的組合是 $ \ tau _ { \ eta }=( \ nu / \ varepsilon ) ^ { 二分之一 } $ 這是柯爾莫羅戈夫時間尺度。仝款,柯爾莫哥洛夫長度尺度是唯一的組合 $ \ varepsilon $ 和 $ \ nu $ 有長度 sài-sù。


抑是講,會當對均方應變率張量的倒算來得著柯爾莫兄洛夫時間尺度的定義,$ \ tau _ { \ eta }=( 二 \ langle E _ { ij } E _ { ij } \ rangle ) ^ {-二分之一 } $ 這嘛出予 $ \ tau _ { \ eta }=( \ nu / \ varepsilon ) ^ { 二分之一 } $ 使用單位質量的能量散率的定義 $ \ varepsilon=二 \ nu \ langle E _ { ij } E _ { ij } \ rangle $ . 遐爾柯爾莫兄洛夫長度尺度會當得著雷諾數等於一的尺度,$ { \ mathit { Re } }=UL / \ nu=( \ eta / \ tau _ { \ eta } ) \ eta / \ nu=一 $ .

柯爾莫哥洛夫一千九百四十一理論是一種平均場理論,因為伊假設相關的動態參數是平均能量散率。佇流體雄流內底,能量用散率綴空間和時間波動,因此會當共微尺度看做嘛佇空間佮時間變化的量。猶毋過,標準做法是使用平均場值,因為𪜶代表予定流量中上小尺度的典型值。

另見

  • 泰勒微尺度
  • 積分長度刻度

參考文獻