turbulence intensity是什麼意思,turbulence intensity的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
湍流強度;擾動強度
例句
The turbulence intensity is significantly higher near the hub and shroud than in the main flow field.
沿展向葉根、葉尖附近湍流度明顯高于主流區。
So far the most effective means to lower the turbulence intensity of the airstream is to utilize damping screens.
迄今為止,人們發現的降低氣流湍流度的最有效的辦法就是利用阻尼網。
In annular space, the values of tangential, axial and radial turbulence intensity were of the same order of magnitude.
環形空間3個速度分量的湍流度是同一個數量級的。
The plume rise height is related to ambient turbulence. The greater the turbulence intensity, the lower the rise height.
擡升高度與環境湍流有關,湍流強度越大,擡升越低。
The effects of turbulence intensity, aerodynamic response time and Reynolds stress on the particle dispersion are presented.
本文報導了湍流強度、速度松弛時間和雷諾應力對顆粒擴散的影響。
專業解析
湍流強度(Turbulence Intensity) 是流體力學中的一個核心參數,用于量化湍流流動的劇烈程度或脈動強度。其定義為:湍流脈動速度的均方根值(Root Mean Square, RMS)與當地時均速度的比值。這是一個無量綱數。
用數學公式表示為:
$$
I = frac{sqrt{overline{u'}}}{U}
$$
其中:
- $I$ 代表湍流強度(Turbulence Intensity)。
- $sqrt{overline{u'}}$ 是主流方向(通常是流向)上速度脈動分量 $u'$ 的均方根值(RMS)。它表征了速度圍繞其平均值波動的強度。
- $U$ 是當地的平均流速(時均速度)。
詳細解釋:
- 湍流(Turbulence):指流體運動的一種高度不規則、混沌的狀态,充滿了不同尺度的旋渦(渦旋)。湍流流場中的速度、壓力等物理量在空間和時間上都在隨機脈動。
- 脈動速度(Fluctuating Velocity):在湍流中,某一點在某一時刻的瞬時速度 $u(t)$ 可以分解為平均速度 $U$ 和脈動速度 $u'(t)$ 之和,即 $u(t) = U + u'(t)$。$u'(t)$ 代表了速度相對于平均值的隨機偏離。
- 均方根值(RMS):脈動速度 $u'$ 的均方根值 $sqrt{overline{u'}}$ 是衡量速度脈動幅度大小的統計量。它反映了脈動速度的“典型”強度或大小。
- 比值(Intensity):湍流強度 $I$ 通過将脈動速度的均方根值 $sqrt{overline{u'}}$ 除以平均速度 $U$ 來獲得。這個比值:
- 無量綱化:使得湍流強度成為一個無量綱數,便于在不同流速條件下比較湍流的劇烈程度。
- 物理意義:$I$ 的值越大,表明速度脈動相對于平均流動越顯著,湍流越劇烈;$I$ 的值越小,表明流動越平穩(接近層流)。例如:
- $I approx 0.01$ (1%):表示非常弱的湍流(如實驗室低湍流度風洞核心區)。
- $I approx 0.10$ (10%):表示中等強度的湍流(如大氣邊界層下層)。
- $I approx 0.40$ (40%) 或更高:表示非常強的湍流(如尾流區、噴流邊緣)。
應用領域:
湍流強度是描述和理解湍流流動的關鍵參數,廣泛應用于:
- 風工程:評估建築物、橋梁等結構所受的風荷載,分析風能發電機組的性能和疲勞壽命。大氣邊界層中的湍流強度是風工程研究的重要輸入參數。
- 空氣動力學:研究飛機、汽車等交通工具的氣動特性(如阻力、升力、噪聲)以及流動分離、失速等現象。
- 流體機械:分析泵、風機、渦輪機等内部流動的效率、振動和噪聲問題。
- 氣象學與海洋學:描述大氣和海洋邊界層的湍流特性及其對熱量、動量、水汽/鹽分輸送的影響。
- 燃燒學:影響火焰穩定性、混合效率和污染物生成。
權威參考來源:
湍流強度的定義是流體力學和空氣動力學的基礎概念,可以在以下類型的權威資料中找到:
- 經典流體力學教材:如 Pope, S. B. (2000). Turbulent Flows. Cambridge University Press. (第3章詳細介紹了湍流的統計描述)。
- 風工程标準與指南:如 ASCE/SEI 7-22 Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures (第26章風荷載) 或 Engineering Sciences Data Unit (ESDU) 系列報告 (如 ESDU 74031) 會詳細讨論大氣湍流及其強度。
- 空氣動力學手冊:如 Fundamentals of Aerodynamics (John D. Anderson Jr.) 或 Aerodynamics for Engineering Students (E.L. Houghton et al.) 在讨論邊界層和湍流時會涉及湍流強度。
- 研究機構報告:如 NASA Technical Reports Server (NTRS) 或 National Renewable Energy Laboratory (NREL) 發布的風能相關研究報告常包含湍流強度的測量和分析。
- 國際标準:如 IEC 61400-1 Wind turbines - Part 1: Design requirements 對風電場湍流強度有明确規定和測量要求。
(注:由于當前搜索限制,無法提供指向上述具體書籍章節或報告頁面的實時有效鍊接。在實際應用中,建議查閱相關權威出版物、标準文檔或通過學術數據庫獲取詳細信息。)
網絡擴展資料
湍流強度(turbulence intensity)是流體力學和氣象學中的重要概念,用于量化湍流的波動程度。以下是詳細解釋:
1.定義與公式
湍流強度是湍流速度波動的均方根(RMS)與流體平均速度的比值,數學表達式為:
$$
I = frac{u'}{U}
$$
- $u'$:湍流速度波動的均方根,反映速度的瞬時變化量;
- $U$:流體的平均速度(通常基于雷諾平均法計算)。
2.物理意義
- 量化湍流程度:比值越大,說明湍流脈動越劇烈,流動越不穩定;
- 應用場景:常見于風電場設計(評估風速波動對風機的影響)、航空航天(分析氣流對飛行器的擾動),以及計算流體動力學(CFD)仿真中的邊界條件設置。
3.發音與翻譯
- 英文發音:/ˈtɜːrbjələns ɪnˈtɛnsəti/;
- 中文翻譯:湍流強度,又稱“紊流強度”或“湍流級”。
4.補充說明
- 與湍流區别:湍流(turbulence)指流體無序、不規則的流動狀态,而湍流強度是描述這種狀态的無量綱參數;
- 計算标準:不同領域可能采用特定周期或方法計算$u'$,例如風電領域需根據IEC标準進行測量。
如需進一步了解具體行業的計算方法,可參考流體力學教材或工程标準文件。
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