卡曼常数英文解释翻译、卡曼常数的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Karman constant

分词翻译：

卡的英语翻译：

block; calorie; checkpost; clip; get stuck; wedge
【化】 calorie
【医】 c.; cal.; calorie; calory; chi; small calorie

曼的英语翻译：

graceful; prolonged

常数的英语翻译：

constant; invariable
【计】 C
【化】 constant
【医】 constant
【经】 constant

专业解析

卡曼常数（Kármán constant）是流体力学中描述湍流速度剖面的关键无量纲参数，由匈牙利裔美籍科学家西奥多·冯·卡门（Theodore von Kármán）提出。其标准值约为0.40至0.41，广泛应用于壁面湍流、大气边界层和工程流体动力学领域。

在湍流模型中，卡曼常数定义了流体在固体壁面附近的速度分布规律，即“对数律”（logarithmic law）。其数学表达式为： $$ u^+ = frac{1}{kappa} ln y^+ + C $$ 其中$u^+$为无量纲速度，$y^+$为无量纲距离，$kappa$即卡曼常数，$C$为积分常数。

实验研究表明，卡曼常数的精确值受雷诺数和壁面粗糙度影响。例如，美国国家航空航天局（NASA）在风洞实验中测得光滑壁面的卡曼常数为0.41，而粗糙壁面会降低该数值[来源：NASA Technical Reports Server]。该常数还与普朗特混合长度理论直接相关，用于量化湍流涡旋的动量输运效率[来源：《流体动力学》第五版，剑桥大学出版社]。

在跨学科应用中，卡曼常数被用于：

大气科学：计算地表风速垂直分布
航空航天：预测飞行器表面摩擦阻力
海洋工程：模拟海底边界层流动
工业管道设计：优化流体输送效率 [来源：Annual Review of Fluid Mechanics]

网络扩展解释

卡曼常数（Karman常数，通常用符号(kappa)表示）是流体力学中描述湍流边界层内平均流速分布的关键无量纲常数，尤其在近地层风廓线和明渠水力学研究中广泛应用。以下是详细解释：

1.定义与物理意义

卡曼常数源于冯·卡门（Theodore von Kármán）对湍流混合长度理论的改进。它通过修正普朗特（Prandtl）混合长理论，建立了湍流剪切应力与平均流速梯度之间的关系。其核心作用是量化湍流能量传递效率，并描述流速随高度的对数分布规律。

2.典型数值与公式形式

中性层结下的值：在中性大气层结（无温度梯度影响）或明渠均匀流中，卡曼常数通常取(kappa approx 0.4)。这与传统风廓线公式完全吻合。
流速分布公式：根据对数律，平均流速(u(z))随高度(z)的变化可表示为： $$ u(z) = frac{u_}{kappa} lnleft(frac{z}{z0}right) $$ 其中(u)为摩阻流速（摩擦速度），(z_0)为地表粗糙度长度。

3.应用与争议

传统观点：早期认为明渠湍流的对数律是普适的，与雷诺数（Reynolds number）和弗劳德数（Froude number）无关。
现代争议：实际应用中，卡曼常数可能与摩阻流速难以完全分离，且流速分布会因流体条件（如温度层结、压力梯度）偏离理想对数律，导致(kappa)值需修正。

4.测定方法

卡曼常数通常通过实验测量或数值模拟确定，例如通过拟合实测风廓线数据或湍流直接数值模拟（DNS）。不同环境（如大气边界层、管道流）中其值可能略有差异，但中性条件下普遍接受0.4作为标准值。

如需更深入的学术讨论，可参考流体力学经典文献或相关实验研究。