Was ist die physikalische Definition von Turbulenz?

Fliegern ist die Definition von Turbulenz durch Messung der Ergebnisse weithin bekannt: Beispiel . Aber um als Meteorologe eine Turbulenzvorhersage zu erstellen, müssten physikalische Parameter vorhanden sein, die die unterschiedlichen Turbulenzgrade ausmachen.

Vielleicht so etwas wie "Windvertikalgeschwindigkeit" oder "Vorticity" usw. ...

Was sind diese Parameter und welche unterschiedlichen Ebenen sind definiert?

Antworten (1)

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Turbulenz ist lediglich das Maß der Reynolds-Zahl einer Flüssigkeit in Ruhe oder Bewegung ((Turbulenzen treten auf, wenn Flüssigkeit in Bewegung ist). Nehmen wir an, Sie zünden eine Zigarette an und wenn sich der Rauch an der Spitze der Zigarette befindet, sehen Sie, dass er gleichmäßig nach oben fließt und dies liegt daran, dass die Flüssigkeit in laminarer Strömung ist und wenn sie sich in ihre Nähe ausdehnt, wird sie turbulent. Was ist also die Physik hier? Im Grunde definiert die Reynolds-Zahl, ob eine Flüssigkeit laminar oder turbulent ist. Die Reynolds-Zahl ist definiert als das Verhältnis von Trägheit zu Viskosität Kräfte , die auf einen Körper ausgeübt werden. Wenn die Reynolds-Zahl kleiner als 2100 ist, ist die Strömung laminar und größer als 4000, ist sie turbulent, und wenn sie zwischen 2100 und 4000 liegt, ist sie eine Übergangsströmung (was selten ist und sofort)

Danke, und welche Zahl würden Sie den unterschiedlichen Stufen „mittel“ und „schwer“ zuordnen?
Die von Ihnen erwähnten Zahlen beziehen sich auf Rohrströmungen, und es wäre gut, Ihre Quellen anzugeben (sowohl für das Bild als auch für die Zahlen / den Text).
Eigentlich bin ich neu im Stapelaustausch und habe etwas über verschiedene Strömungen in der numerischen Strömungsmechanik gelernt. Ich habe dieses Bild von Link
OK, willkommen bei Aviation SE und danke für die Eingabe :) Ich habe Ihre Quelle in die Antwort aufgenommen. Davon abgesehen konzentriert sich diese Frage hauptsächlich auf wetterbedingte Turbulenzen. Dies ist natürlich das gleiche Phänomen wie in der Rohrströmung, aber es ist möglicherweise nicht die Antwort, nach der das OP sucht.
oh ok, ich werde versuchen, mich beim nächsten Mal an die Details des Themas zu halten. danke schön :)
Es kann sich auch lohnen, darauf hinzuweisen, dass die Reynolds-Zahl eine Strömungsgeschwindigkeit und eine charakteristische Größe für ihre Berechnung erfordert, sodass die mit einem großen Flugzeug verbundene Reynolds-Zahl im Bereich von 1e7 bis 1e8 liegen kann, während dasselbe Flugzeug eine viel niedrigere hat Reynolds auf seiner Grenzschicht oder in der Nähe der Flügelspitzen.
@AEheresupportsMonica Das ist nicht wirklich wahr. Die charakteristische Geschwindigkeit für wettererzeugte Turbulenz ist ein gewisses Maß für die charakteristischen Geschwindigkeitsunterschiede. In Bodennähe wird es die Windgeschwindigkeit sein.
Was ist die physikalische Definition von Turbulenz?
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