海洋湍流基本介绍海洋湍流是指海洋水体中任意点的运动速度的大小和方向都紊乱变动的流动
它能加强溶解质的扩散,动量和热量的分散转移,使能量从较大尺度的涡旋运动向较小尺度的涡旋运动转移
随着物质扩散和动量及能量的转移,湍流逐渐减弱,因此,只有外界不断向水体供给能量,才能使湍流现象维持下去
湍流的一个重要特征是,它能使流体的动量和热量,以及所含的盐分等物质的扩散过程显著增强(比分子扩散过程强得多),并导致能量从较大尺度的涡旋运动向较小尺度的涡旋运动转移
尽管湍流看上去杂乱无章,但它依然符合流体动力学方程──纳维-斯托克斯方程
但由于流体动力学方程是非线性的,至今仍得不到湍流运动问题的普遍解
最早对湍流研究作出重要贡献的是O.雷诺,他从欧拉的观点出发,将流体动力学中的纳维-斯托克斯方程进行时间平均处理,导出了流体的时间平均运动方程,引入了雷诺应力,并提出了湍流存在的判据──雷诺数
雷诺数等于流体的密度、流动的特征速度和特征长度三者的乘积同流体的运动粘度之比
当雷诺数等于零时,水体处于谐和运动状态(静止是其特殊状态);当雷诺数很小时,水体处于层流状态,即处于稳定的、液层之间无明显的流体交换的规则状态;当雷诺数增大到某临界值之后,流体即从层流转变成湍流
1925年,L.普朗特提出了湍流运动的混合长度假说,得到冯·卡门等人的发展,后来这种理论被称作湍流的半经验混合长度理论
1921年,G.I.泰勒从拉格朗日观点出发,提出了用拉格朗日速度相关函数研究湍流的方法
到了60年代,A.H.科尔莫戈罗夫分析了欧拉速度相关函数,将它应用于湍流研究中
后来A.C.莫宁和A.M.亚格洛姆等人进一步发展了这种方法
用这两种方法建立起来的湍流理论,称为湍流统计理论
以上内容由大学时代综合整理自互联网,实际情况请以官方资料为准。