【正文】 ，得： 左側第一項 而且： 即為不可壓縮流體穩(wěn)態(tài)湍流時的時均運動方程式（ x方向） ，稱為雷諾方程式。 _ ___ _ ___ _ _39。 Reynold將瞬時速度等于時均速度與脈動速度的方程代入到以應力表示的運動微分方程式中，然后取時均值，導出相應的湍流運動方程式，過程稱為雷諾轉換。 湍動強度（湍流的激烈程度） 湍動強度 I = 脈動速度 /時均速度 用 代替 則： xu? xxx uuu ???xxx uuu ???_ __ _ _ __ _2xu ?____xu?0____ ??xuxzyxuuuuI)(31_ ___ _2_ ___ _2_ ___ _2?????? 第二節(jié) 流體湍流時的運動方程式 引入瞬時速度等于時均速度與脈動速度之和，且各脈動速度的時均值為零，可將流體的湍流流動理解為按時均速度在流動，使得問題簡化。 0 θ （ 1）時均量 取 0～ θ內 ux的時間平均值 ，稱為 時均速度 ： ????? 01 duuxx （ 2）脈動量 實際速度和時均速度之差稱為 脈動速度 （其值可正可負）： 且： （ 3）瞬時量 瞬時速度等于時均速度與脈動速度之和。 三、湍流的表征 時均量、脈動量和瞬時量 ux 湍流中質點的運動極不規(guī)則，為非穩(wěn)定流動，采 用統(tǒng)計方法或取平均值的方法進行處理。 旋渦的形成 （ 1） 流體具有粘性 ，相鄰流層間構成力偶，是產生旋渦的基本因素； （ 2） 流層的波動 （或產生邊界層分離），在橫向壓力和剪應力的雙重作用下導致了旋渦的形成。 脈動的結果導致：① 流動阻力加大 ；② 速度分布均勻 （但在近壁處存在層流內層）。 第一節(jié) 湍流的特點、形成、表征 一、湍流的特點 湍流是在高 Re數下發(fā)生的流動過程， 特點 流體向前流動時伴隨不規(guī)則的脈動，混合劇烈，流動參數隨時發(fā)生變化。 u0 加速減壓 減速 加壓 00 ??? ?yxyus 第六章 湍流 湍流是指 Re≥4000（圓形直管內）的流動，質點間碰撞混合程度劇烈，阻力要大于層流。邊界層分離是形成旋渦的重要來源，旋渦導致形體阻力，為產生局部阻力的主要原因。 Kup ?? 2023 ?xuuxp?????? 00? 邊界層開始與固體表面分離的點 S稱為 分離點 ，其上 邊界層分離的結果 產生倒流和大量旋渦，形成極不規(guī)則的湍流區(qū)， 使得能量損失急劇加大 。 影響 流體流過曲面時，夾在主流和固體表面間的邊界層，在加速減壓階段，雖受到粘性力的作用而減小，但仍能向下游流動；而在減速加壓階段，同時受到粘性力和逆向壓力的作用，緊貼壁面的流體速度迅速下降，當到達 S點時所有的動能耗盡，出現(xiàn) 停滯 。 bdxyubdxAuCF LyxLsxDd ??????? ???0002021 ???3000 23 LubbdxuF Ld ???? ??? ? 02030 ??????LD LubLuLubC ???? 第四節(jié) 邊界層分離 當流體繞過圓柱或球體等流動時， Re很小時阻力由粘性力引起； Re較大時摩擦阻力和形體阻力都有影響，而形體阻力取決于邊界層分離。 流體沿平版壁面流動時層流邊界層的近似解 （ 1） 速度分布 ：不可壓縮流體作穩(wěn)態(tài)二維流動時，根據實驗測定層流邊界層內速度分布與拋物線形狀相似，即： 其中系數 ai由相應的邊界條件確定，見 8789頁。 225 21 cc ?? 231283252222)23()21(814115122???????????? ? nnnnncAcccf ???? ?542 ?? ????f ?????? ?? 11886 ?? Prandtl邊界層方程式的應用 （ 1） 邊界層中的速度分布 ux ， uy： （ 2） 邊界層厚度 δ： （ 3） 曳力系數 CD：設平壁寬度 b，長度 L，流體受到的總阻力為： xy xyuuffxuu )(2122000 ????? ?? 00000 uxyuxuxyufuu xx ???????? ??xuuu x???005,5, ??? 0Re55 ??? xxux??bdxyubdxAuCF LyxLsxDd ??????? ???0002021 ??? 其中： 第三節(jié) Karman邊界層積分動量方程式 Karman邊界層積分動量方程式的推導 方法：對 Prandtl邊界層方程從 y=0到 y=δ進行積分，然后根據速度分布求解。 （采用 O代表數量級） （ 1）取 x為距離的標準數量級，用 O（ 1）表示，記 x=O（ 1）； （ 2）取 u0為速度的標準數量級，用 O（ 1）表示，記 u0=O（ 1）及 ux=O（ 1） ； （ 3）取 δ的數量級為 O（ δ），記 δ=O（ δ）及 y=O（ δ） ； （ 4）由二維連續(xù)性方程式 知： （ 5）其余數量級： 0?????? yuxu yx )1(Oxu x ??? )1(Oyu y ?? )(?Ou y ? )1(?yu x?? )1(222?Oyu x ???)(22?Oxu y ??? )1(22?Oyu y ???)1(22Oxu x ??? )(?Oxy ??? 根據以上討論