Differential Equation for Turbulence Power Losses and Energy Spectra Based on Consolidated Empirical Results

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 123

This Paper With 14 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-4_001

تاریخ نمایه سازی: 18 خرداد 1401

Abstract:

A second order differential equation for the energy dissipation rate of turbulence is presented. The derivation procedure is explained. The obtained governing equation is a Euler equation, which integration naturally conduces to power laws for the energy dissipation rate as a function of the wavenumber, a result that is extended to the energy spectrum of turbulence. Power laws are obtained for the cases of two equal and two different real roots. For the case of two conjugate complex roots, the solution is a sum of sine and cosine functions of the normal logarithm of the wavenumber. The differential equation accrues from a more basic equation obtained through thermodynamic-type steps that joint part of already consolidated empirical and semi-empirical information on turbulence existing in the literature, and is formally analogue to the Thermodynamics equation of thermal radiation. It is also shown that parameters of turbulence like length and velocity scales may be related to this formulation.

Authors

H. Schulz

Hydro-Engineering Solutions (Hydro-LLC), Auburn, AL, ۳۶۸۳۰, U.S.A.

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Alexakis, A. and L. Biferale (۲۰۱۸). Cascades and transitions in ...
  • Alexandrova, O., C. H. K. Chen, L. Sorriso-Valvo, T. S. ...
  • Badillo, A and O. K. Matar (۲۰۱۷). On the missing ...
  • Bejan, A. (۱۹۸۲). Entropy Generation through Heat and Fluid Flow, ...
  • Bourouaine, S., O. Alexandrova, E. Marsch and M. Maksimovic (۲۰۱۲). ...
  • Boyce, W. E. and R. C. Di Prima (۲۰۰۹). Elementary ...
  • Brannigan, L., D. P. Marshall, A. Naveira-Garabato and A. J. ...
  • Brodkey, R. S. (۱۹۶۷), The Phenomena of Fluid Motions, Addison-Wesley ...
  • Brodkey, R. S. and H. C. Hershey (۱۹۸۸). Transport Phenomena: ...
  • Bruno, R., D. Telloni, D. DeIure and E. Pietropaulo (۲۰۱۷). ...
  • Calderbank, P. H. and M. B. Moo-Young (۱۹۶۱). The continuous ...
  • Cerbus, R. Y., C. C. Liu, G. Gioia and P. ...
  • Chen, Y. (۲۰۱۹). Simulation and experimental investigation of power consumption, ...
  • Cheng, X. L., B. L. Wang, F. Hu and R. ...
  • Chu, C. R. and G. H. Jirka (۲۰۰۳). Wind and ...
  • Goldstein, M. L., R. T. Wicks, S. Perri and F. ...
  • Hanjalić, K. (۲۰۰۶). Turbulence and transport phenomena: modelling and simulation, ...
  • Heisenberg, W. (۱۹۴۸). On the theory of statistical and isotropic ...
  • Hinze, J. O. (۱۹۵۹). Turbulence: An Introduction to its Mechanism ...
  • Holland, F. A. and R. Bragg (۱۹۹۵). Fluid Flows for ...
  • Hoque, M. M., M. J. Sathe, S. Mitra, I. B. ...
  • Kolmogorov, A. N. (۱۹۴۱). The local structure of turbulence in ...
  • Lamont, J. C. and D. Scott (۱۹۷۰). An eddy cell ...
  • Layton, W. (۲۰۱۸) Turbulence: numerical analysis, modelling and simulation, Special ...
  • Lien, R. C. and T. B. Sanford (۲۰۰۱). Turbulence spectra ...
  • McComb, W. D. and M. Q. May (۲۰۱۸). The effect ...
  • Monin, A. S. and A. M. Yaglom (۱۹۷۹). Statistical Fluid ...
  • Monin, A. S. and A. M. Yaglom (۱۹۸۱). Statistical Fluid ...
  • Nature Physics (۲۰۱۶). Big whorls, little whorls, Nature Phys ۱۲, ...
  • Neely, T. W., A. S. Bradley, E. C. Samson, S. ...
  • Obukhov, A. M. (۱۹۴۱). On the distribution of energy in ...
  • Onsager, K. (۱۹۴۵). The distribution of energy in turbulence. Physical ...
  • Osada, J. (۱۹۷۲). Evolution of the ideas in physics, Edgard ...
  • Patankar, S. V. (۱۹۸۰). Numerical heat transfer and fluid flow, ...
  • Pope, S. B. (۲۰۰۰). Turbulent Flows, Cambridge University Press, ۱st ...
  • Puga, A. J. (۲۰۱۶). Characteristics of the velocity power spectrum ...
  • Rebollo, T. C. and R. Lewandowski (۲۰۱۴). Mathematical and numerical ...
  • Rodi, W. (۲۰۰۰). Turbulence Models and Their Ap-plication in Hydraulics ...
  • Saddoughi, S. G. and S. V. Veeravalli (۱۹۹۴). Local iso-tropy ...
  • Sassa, K. and H. Makita (۲۰۰۵) Reynolds number depen-dence of ...
  • Schulz, H. E. (۱۹۹۱) Investigação do mecanismo de reoxigenação da ...
  • Schulz, H. E. and M. F. Giorgetti (۱۹۹۱). Measurements of ...
  • Schulz, H. E. (۲۰۰۱). Alternatives in Turbulence, EESC, Printed by ...
  • Schmitt, F. G. (۲۰۱۷). Turbulence from ۱۸۷۰ to ۱۹۲۰: the ...
  • Selvi, N. and P. Sugumar (۲۰۱۸) Concepts of thermody-namics, International ...
  • Slaughter, G. M. (۱۹۶۴). Investigation of the ener-gy spectrum of ...
  • Stewart, S. M. and R. B. Johnson (۲۰۱۶). Blackbody Radiation: ...
  • Tung, K. K. (۲۰۰۳). The k-۳ and k-۵/۳ energy spectrum ...
  • Vassilicos, J. C. (۲۰۱۵). Dissipation in turbulent flows, Annu. Rev. ...
  • Verscharen, D., R. T. Wicks, O. Alexandrova, R. Bruno, D. ...
  • Voitenko, Y. and J. De Keyser (۲۰۱۱). Turbulent spectra and ...
  • Wang, G., F. Yang, K. Wu, Y. Ma, C. Peng, ...
  • White, F. M. (۲۰۱۶). Fluid Mechanics, University of Rhode Island, ...
  • Xia, H., N. Francois, H. Punzmann and M. Shats (۲۰۱۳). ...
  • نمایش کامل مراجع