infistream

TURBULENT KINETIC ENERGY

Persamaan tekanan turbulen 𝜎t dalam kekekalan momentum yang dirata-ratakan ensemble Persamaan (6.15) dapat diuraikan menjadi komponen viskos dan tekanan. Istilah tekanan turbulen, (2⁄3)πœŒπ‘˜, sering kali dimasukkan dalam tekanan 𝜌, untuk memberikan.

@ u ---- + r uu = r ☐☐☐ + ☐☐☐t rp + b: @t \relax \special {t4ht=
(6.25)

Gaya-gaya viskos dapat digabungkan dengan asumsi 𝜏 dimodelkan sebagai fluida Newtonian Persamaan (2.41) dan 𝜏t oleh model viskositas pusaran Persamaan (6.20) untuk memberikan.

@ u ---- + r uu = 2r effdevD rp + b; @t \relax \special {t4ht=
(6.26)

di mana viskositas kinematik efektif

eff = + t: \relax \special {t4ht=
(6.27)

Viskositas kinematik efektif mewakili difusi momentum dari perpaduan gerakan molekuler dan turbulen. Sifat-sifat yang disebabkan oleh gerakan molekuler sering dijelaskan sebagai laminar, misalnya viskositas laminar 𝑣.

Mengambil rata-rata persamaan momentum dan memperkenalkan model viskositas pusaran menciptakan satu variabel tambahan 𝑣t. Model tambahan diperlukan untuk 𝑣t untuk menyelesaikan sistem persamaan.

Dengan mempertimbangkan 𝑣t = 𝑒m𝑙m dari Bagian 6.11, model untuk 𝑣t biasanya didekomposisi menjadi komponen yang mewakili skala kecepatan dan panjang, 𝑒m dan 𝑙m masing-masing.

Skala dari 𝑒m sesuai dengan fluktuasi turbulen 𝑒′, jadi wajar untuk mengasumsikan 𝑒m π›Όπ‘˜1⁄2 . Karena medan π‘˜ mewakili komponen 𝑒m dari 𝑣t , ini umumnya diadopsi dalam model turbulensi berdasarkan 𝑣t. Selain itu, hal ini dapat dengan baik direpresentasikan oleh persamaan konservasi yang sesuai.

Transport Turbulence Kinetic Energy

Persamaan konservasi energi kinetik turbulenΒ Β eqnΒ dapat ditulis sebagai berikut :Β 

|-----------------------------------------| Dk- 2- | Dt =--r-(--Dkrk)--+---G-----3--k(r--u)------
(6.28)

di mana persamaan pembangkitan turbulensi 𝐺 adalah

 G = 2 tdev D ru; \relax \special {t4ht=(6.29)

dan 𝐷k ;adalah difusivitas efektif untuk π‘˜. Persamaan ini diperoleh dengan cara yang serupa dengan Persamaan (2.56) untuk konservasi energi internal spesifik 𝑒, dengan melakukan rata-rata (ensemble) terhadap kontribusi energi terpisah dari 𝑒 dan 𝑒′. Sementara melibatkan energi kinetik dari gerakan molekuler,π‘˜ merupakan kesejajaran untuk gerakan pusaran.

Pada Persamaan (2.56), energi dari gerakan massa bergerak diubah ke skala submikroskopis sebagai panas oleh  eqn. Pada Persamaan (6.28), energi tersebut diubah menjadi energi turbulen oleh  eqn menggunakan persamaan Boussinesq dari 𝜎t Persamaan (6.20). Komponen geser 𝜏t memberikan komponen yang tidak dapat dipulihkan eqn pada Persamaan (6.28) dan istilah kedua ( π‘˜) menghasilkan  eqn..

Sementara eqn mentransfer energi kinetik dari aliran massa ke π‘˜, istilah terakhir mentransfer πœŒπœ€ ke π‘˜ sebagai panas 𝑒 yang terdispersi. Di sini, πœ€ adalah laju dissipasi turbulen per unit massa dari dalam Bagian 6.6 yang, dari deduksi rata-rata ensemble pada Persamaan (6.28), adalah
 --------- (6.30)

Akhirnya, difusi dari π‘˜ direpresentasikan oleh eqn di mana eqn. Ini mewakili difusi oleh gerakan dan interaksi molekuler dan turbulen, termasuk koefisien yang dapat disesuaikan πœŽπ‘˜ yang biasanya diatur menjadi 1.

Persamaan π‘˜ membantu sebagian dalam menyelesaikan sistem persamaan kita. Namun, hal ini memperkenalkan variabel tambahan, πœ€ , dan model untuk 𝑣t masih memerlukan skala panjang 𝑙m.

Open chat
Infichat
Hello πŸ‘‹
Thank you for text me
Can we help you?