解析紊流的脈動性和時均化特點(diǎn)

    紊流是工程實(shí)際當(dāng)中最常見的一種流動型態(tài)， 其特點(diǎn)是流體內(nèi)部充滿了許多可以目測的大小不等的漩渦， 這些漩渦除在主流方向隨流體運(yùn)動外， 還在各個方向產(chǎn)生無規(guī)則的運(yùn)動， 使流場中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動方向和大小都隨時間而波動， 形成脈動現(xiàn)象。雷諾數(shù)越大， 這種脈動越強(qiáng)烈。紊流的這種無規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動， 使得對紊流的研究要比層流復(fù)雜得多。雖然從微觀上看，紊流實(shí)際上是不穩(wěn)定流動， 但大量實(shí)驗(yàn)觀測結(jié)果表明， 當(dāng)外界條件不變時， 在足夠長的時間內(nèi)，這種脈動的各運(yùn)動參數(shù)始終在某一平均值上下波動。

    從實(shí)際的角度考慮， 人們關(guān)心的并不是紊流的瞬時量， 而是這些運(yùn)動參數(shù)的統(tǒng)計平均值。因此， 通常用紊流在某一段時間內(nèi)的某參數(shù)的統(tǒng)計平均值 （稱為時均值） 來代替相應(yīng)的脈動參數(shù)值， 以平均值和脈動值之和來代替瞬時值，這就是 “時均化” 的概念。磨粉設(shè)備引入時均化的概念后， 工程當(dāng)中實(shí)際不穩(wěn)定的紊流脈動現(xiàn)象并可簡化為時均意義上的穩(wěn)定流動來處理， 通常測定和使用的紊流運(yùn)動參數(shù) （如流速、 流量、 壓力等）都是時均化意義上的穩(wěn)定值。