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亂流擴散係數

turbulent diffusivity

苟淵博
2002年12月
力學名詞辭典

名詞解釋:  擴散作用為亂流所具有的一項特性。它藉助於亂流中漩亂的調混作用,將流體中動量、動能、及流體中混有的熱量、污滓質粒等予以傅散開。此項屬於亂流調混作用的傳送率(rate of transfer),比流體分子者,佔有多個階值數(serveral orders of magnitude)。   因亂流方程式之複雜,因此對於亂流擴散性質的處理,吾人可以仿照分子熱擴散的熱擴散方程式,將亂流之熱擴散方式近似的模擬寫成:      式中,θ為溫度;k為亂流擴散性質之重要係數,通常稱為漩渦熱擴散度(eddy diffusivity),或亂流熱擴散係數,有時亦稱作熱調和係數(exchange coefficient for heat)。   一般的亂流運動中,亂流普朗特數(turbulent Prandtl number)v/γ是接近1;亂流對熱的傳輸正如同其對動量傳輸之快速(Hinze, 1959)。   k就因次平衡所得之因次式為L2T-1,同於分子之熱擴散係數(thermal diffusivity),實際上就其因次式論,亦是一調混傳輸的率(rate),其係數值係由試驗所定得。漩渦擴散度(或eddy viscosity)k,與分子運動黏度v及熱傳導係數γ相比,如:      L為流域特性尺度;u為亂流流速,則此特立的雷諾茲數R遂為亂流黏度(turbulent viscosity)與分子黏度之比值,由之可知亂流的擴散率較分子者甚大。   亂流的擴散作用有非常重要的實用意義,如防止機翼上邊界層之早前脫離(separation),增加機械工程的熱傳率,亦為管流阻力的來源,同理,可以用其說明增加海洋上風與洋流間動量之傳送(momentum transfer)作用等。

亂流擴散係數

turbulent diffusivity

turbulent diffusivity 進行詞彙精確檢索結果
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