解析紊流的脈動(dòng)性和時(shí)均化特點(diǎn)

    紊流是工程實(shí)際當(dāng)中最常見的一種流動(dòng)型態(tài)， 其特點(diǎn)是流體內(nèi)部充滿了許多可以目測(cè)的大小不等的漩渦， 這些漩渦除在主流方向隨流體運(yùn)動(dòng)外， 還在各個(gè)方向產(chǎn)生無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)， 使流場(chǎng)中各質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向和大小都隨時(shí)間而波動(dòng)， 形成脈動(dòng)現(xiàn)象。雷諾數(shù)越大， 這種脈動(dòng)越強(qiáng)烈。紊流的這種無(wú)規(guī)則的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)， 使得對(duì)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(dòng)， 但大量實(shí)驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果表明， 當(dāng)外界條件不變時(shí)， 在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，這種脈動(dòng)的各運(yùn)動(dòng)參數(shù)始終在某一平均值上下波動(dòng)。

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