Úvod do TURBULENCE

  • Upload
    zarifa

  • View
    50

  • Download
    9

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Úvod do TURBULENCE. Doc.V.Uruba. Dynamika proudění tekutin. Laminární Stacionární – 0°vol Turbulentní Mnoho °vol (o.p., Re) Unášení KS Vývoj KS. Jansen (2000). Turbulence – definice (atributy). Dynamika Náhodnost (DCh) Difusivita Vířivost Spektrum měřítek (F) Prostorovost - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

  • vod do TURBULENCEDoc.V.Uruba

  • **Dynamika proudn tekutinLaminrnStacionrn 0volTurbulentnMnoho vol (o.p., Re)Unen KSVvoj KSJansen (2000)

  • **Turbulence definice (atributy)DynamikaNhodnost (DCh)DifusivitaVivostSpektrum mtek (F)ProstorovostDisipativnostNelinernostJansen (2000)

  • Dal vlastnostiNestabiln (laminrn proudn je stabiln);Dynamick vvoj vase;Prostorovost (nebo kvazi-dvojrozmrn);Obsahuje organizovan struktury rznch velikost a rzn orientace vprostoru;Koherentn struktury:koncentrace vivosti,omezen doba ivota,nhodn vskyt vase i prostoru.Difzn procesy a procesy men jsou dov intenzivnj ne na molekulrn rovni.

  • **Turbulence studiumKineticko-statistick pstupTekutinov molekulyRozklad (Reynolds) Statistika 2 b. kovariance (Einstein)Smovac dlka (Prandtl)Pravdpodobnostn-statistick pstupPrmrovn soubor datEnergetick kaskda (Richardson)Spektra (Kolmogorov)Deterministick pstupKoherentn struktury - dynamika

  • StudiumFenomenologick modelyExperimentPodobnostKvalitativn analzaMatematick modelovnNavier-Stokesovy rovnice

  • **Navier-Stokesovy rovniceNelinearitaNavier (1822), Stokes (1842)Clay Math.Inst. (2000)1000000 $

  • **Koherentn strukturyVlastnostiKorelovanostKomplexitaMnoharovovostVr (vtinou) koncentrovan vivostVznikNestabilita Deterministick chaosNelinern DSBifurkaceMikrosvt Makrosvt

  • **Lambda vry propltn

  • **

  • **Thomas Bewley, Edward Hammond and Parviz Moin (Stanford University)

  • **Balk vlsenicovch vrAdrian et al. (2000)

  • *Balk vlsenicovch vrAdrian et al. (2000)

  • *Antropomorfn mtka - prostor

  • *Antropomorfn mtka - as

  • *Exkurze do historiePodek x NepodekKoherence x EntropieKomplexita x ChaosKomprese inf. x Brownv pohybTurbulence x Laminrn proud

  • *Podek x NepodekSpinoza:Podek je relativn pojem, zvis na pozorovateliPlin sloitost nepochopen nazvme nepodkemKomplexita x ChaosKoherence x Entropie

  • **Komplexita x ChaosLogick stavbaNeexistuje objektivn mramrn sloitosti zkonitostiPravidelnost (nen nutn)Komprese informaceBrownv pohyb nelze komprimovat

  • *Turbulentn mezn vrstvaFerrante et al., 2004

  • *KoherenceFarge, Schneider, 2002Koherentn3% koef.98,9%energie79,1%enstrofieNekoherentn97,1%koef.1,1%energie20,9%enstrofie

  • *Epikurejcimt atomist Titus Lucretius Carruspohyb atom + clinamen = tlesa (KS)

    Jestlie atomy klesaj v prostoru kolmo svou vlastn vahou, tu na mst neuritma za neurito se vychl maliko z drhy jen tolik, aby ten smr byl maliko jin.Jinak by padalo vecko, t odchylky nebt,hlubinou przdna dol jak deov kapky,vret a strkat by do sebe nemohly prvkya proda nikdy by nebyla stvoila pranic.De Rerum Natura (1.st.p.n.l.)

  • **Turbulence x Laminrn proudZ laminrnho proudn vznik turbulencePodek (tj. turbulence) vznik z chaosu (tj. z laminrnho stavu)Psobenm vnjch vliv se z chaosu vynouj koherentn struktury

  • **TurbulenceLeonardo da Vinci 16.st

  • Pklady turbulentnch proudProudn tekutinChemick reakcePenesen v libovoln oblasti

  • JezVlec pod jezem(Otava)

  • Pechod do turbulenceLaminrn proudn, pechod do turbulence

  • Startovac vrStartovac vr za kdlem letadla

  • TorndoTorndo(Kansas, 31. kvtna 1949)

  • Lavina Lavina (Himalj)

  • Reakce Belousov-ZhabotinskyMalonic Acid - 0.2 M/LSodium Bromate - 0.3 M/LSulfuric Acid - 0.3 M/LFerroin - 0.005 M/Loscilace

  • Smovac tryska

  • **JupiterCassini 1655

  • Jupiter

  • Galaxie

  • Reynoldsovo sloRe 0.1 10 100 3000

  • Mchn

  • Pechod do turbulence

  • **Vrov struktury pi pechoduSchlatter (2005)

  • Pechod - Reynolds

  • Pechod do turbulence

  • Vyvinut turbulence

  • Turbulentn mezn vrstva

  • Turbulentn mezn vrstva

  • Turbulentn mezn vrstva

  • Proudn v kanleIsosurface of the Discriminant of the velocity gradient tensor for an instantaneous realization of a Retau=1900 turbulent channel (J.C. del Alamo, J. Jimenez, P. Zandonade and R.D. Moser 2006, Self-similar vortex clusters in the turbulent logarithmic region. J. Fluid Mech. 561, 329-358)

    *********************************************