1. 湍流舉例
湍流不息不是成語,。
正確成語是:
【成語】: 川流不息
【拼音】: chuān liú bù xī
【解釋】: 川:河流。形容行人,、車馬等象水流一樣連續(xù)不斷,。
【出處】: 南朝·梁·周興嗣《千字文》:“川流不息,淵澄取映,?!?/p>
【舉例造句】: 兩個丫頭,川流不息的在家前屋后的走,,叫的太太一片聲響,。 ★清·吳敬梓《儒林外史》第二十七回?
【拼音代碼】: clbx
【近義詞】: 絡(luò)繹不絕、接踵而至
【反義詞】: 水泄不通
【歇后語】: 長江的水
【燈謎】: 嘉陵江水滔滔
【用法】: 作謂語,、定語,、狀語;形容人,、車等往來很多,。
2. 湍流現(xiàn)象
大氣湍流是大氣中的一種重要運(yùn)動形式,它的存在使大氣中的動量,、熱量,、水氣和污染物的垂直和水平交換作用明顯增強(qiáng),遠(yuǎn)大于分子運(yùn)動的交換強(qiáng)度,。大氣湍流的存在同時對光波,、聲波和電磁波在大氣中的傳播產(chǎn)生一定的干擾作用。
在大氣運(yùn)動過程中,,在其平均風(fēng)速和風(fēng)向上疊加的各種尺度的無規(guī)則漲落,。 這種現(xiàn)象同時在溫度、濕度以及其他要素上表現(xiàn)出來,。大氣湍流最常發(fā)生的3個區(qū)域是:
① 大氣底層的邊界層內(nèi),。
②對流云的云體內(nèi)部。
③大氣對流層上部的西風(fēng)急流區(qū)內(nèi),。
大氣湍流的條件
大氣湍流的發(fā)生需具備一定的動力學(xué)和熱力學(xué)條件:其動力學(xué)條件是空氣層中具有明顯的風(fēng)速切變,;熱力學(xué)條件是空氣層必須具有一定的不穩(wěn)定度,其中最有利的條件是上層空氣溫度低于下層的對流條件,,在風(fēng)速切變較強(qiáng)時,,上層氣溫略高于下層,仍可能存在較弱的大氣湍流。理論研究認(rèn)為,,大氣湍流運(yùn)動是由各種尺度的渦旋連續(xù)分布疊加而成,。其中大尺度渦旋的能量來自平均運(yùn)動的動量和浮力對流的能量;中間尺度的渦旋能量,,則保持著從上一級大渦旋往下一級小渦旋傳送能量的關(guān)系,;在渦旋尺度更小的范圍里,能量的損耗起到了主要的作用,,因而湍流渦旋具有一定的最小尺度,。在大氣邊界層內(nèi),可觀測分析到最大尺度渦旋約為 1千米到數(shù)百米,;而最小尺度約為1毫米,。
3. 湍流的主要特征
雷諾數(shù)(Reynolds number)一種可用來表征流體流動情況的無量綱數(shù),以Re表示,,Re=ρvr/η,,其中v、ρ,、η分別為流體的流速,、密度與黏性系數(shù),r為一特征線度,。例如流體流過圓形管道,,則r為管道半徑。
利用雷諾數(shù)可區(qū)分流體的流動是層流或湍流,,也可用來確定物體在流體中流動所受到的阻力,。例如,對于小球在流體中的流動,,當(dāng)Re比“1”小得多時,,其阻力f=6πrηv(稱為斯托克斯公式),當(dāng)Re比“1”大得多時,,f′=0.2πr2v2而與η無關(guān),。
4. 湍流的原理
流體流動時產(chǎn)生摩擦阻力的原因:流動阻力(flowresistance)所有黏性流體在運(yùn)動時,與產(chǎn)生相對運(yùn)動的物體間都有動量傳遞,。即產(chǎn)生阻礙流動的反作用力,。稱為曳力,又稱摩擦阻力,。對于管流,,摩擦力主要發(fā)生在管壁,沿徑向的流體的速度不同,,流體間也會產(chǎn)生摩擦阻力。除了摩擦阻力外,壓差阻力也是一類流動阻力,,它是在流動方向上存在不同的壓力而發(fā)生的,。在流動通道上若存在局部障礙物(如閥門、管件)或截面積突然擴(kuò)大與收縮,,引起流速的變化,,流體的動能轉(zhuǎn)化為靜壓,產(chǎn)生了壓差,,即使以后恢復(fù)到原來的流速,,但在流速變化時會產(chǎn)生渦流,故而增大了阻力,。這類壓差阻力工程上又稱為局部阻力,。流體流動阻力:流體在管路系統(tǒng)中的流動可以分為在均勻直管中的流動,產(chǎn)生以表面摩擦為主的沿程阻力,;在各種管件象閥門,、彎管、設(shè)備進(jìn)出口等中的流動,,由于流道變向,、截面積變化,、流道分叉匯合等產(chǎn)生以逆壓差或渦流為主的局部阻力,。流動邊界的物體對流動流體的作用力。它與流體流動的方向相反,,由動量傳遞而產(chǎn)生,。流動阻力是粘性流體中動量傳遞研究的基本問題之一,。流動阻力的反作用力,即流體對物體的作用力,,稱為曳力(drag)。對于管流,,流動阻力通常用流體的壓力降表示,此壓力降造成的機(jī)械能(壓能)降低不能再恢復(fù),,亦即部分機(jī)械能遭受損失,通稱阻力損失,。對于繞流,更多地注意曳力。只要來流即物體上游流體速度均勻,,流體繞過靜止物體的流動,,與物體在靜止流體中的運(yùn)動是等同的,。因此,工程上常在流動流體中置入靜止的模型,,以模擬物體在靜止流體中的運(yùn)動,。1506年,意大利科學(xué)家達(dá)·芬奇首先提出物體在流體中運(yùn)動會受到阻力的觀點(diǎn),,此后I.牛頓等著名科學(xué)家都曾作有關(guān)研究,,然而直到邊界層理論產(chǎn)生之后,才認(rèn)識到流動阻力的實(shí)質(zhì),。產(chǎn)生阻力的原因,早期只考慮物體前部的形狀,,后來發(fā)現(xiàn)物體后部的形狀才是量重要的,。物體后部發(fā)生的邊界層分離,對流動阻力起決定性的影響,。種類 分為摩擦阻力和壓差阻力。摩擦阻力是物體表面剪切力產(chǎn)生的流動阻力,,其方向與流體運(yùn)動方向相反,。壓差阻力則是垂直于物體表面的壓力產(chǎn)生的對流體流動的阻力,其方向也與流體運(yùn)動方向相反,。兩種阻力常同時存在,。以流體繞過某物體的流動為例,兩種阻力的相對大小取決于下列三個因素:
①物體的形狀,,如果物體是球那樣的鈍體,,邊界層分離較早,壓差阻力是主要的,。對于流線型物體,,邊界層不分離或分離較遲,,則壓差阻力較小,摩擦阻力是主要的,。
②由物體特征長度決定的雷諾數(shù)的大小,雷諾數(shù)決定邊界層中的流動狀態(tài),。湍流邊界層摩擦阻力較大,但因分離推遲,,往往壓差阻力較??;層流則相反,,摩擦阻力較小,,而壓差阻力較大,。
③物體表面的粗糙度,,粗糙表面的摩擦阻力較大,但粗糙表面可促進(jìn)邊界層湍化,,使分離推遲,,從而減小壓差阻力,。阻力計(jì)算 繞流時阻力F的計(jì)算式為:式中Cd為阻力系數(shù);u為來流速度;A為物體在垂直于運(yùn)動方向上的投影面積,;ρ為流體密度,。阻力系數(shù)Cd的大小取決于物體形狀和雷諾數(shù),。如液體繞流圓球時的阻力系數(shù)Cd與Re的關(guān)系曲線(見繞流)。
5. 湍流的缺點(diǎn)
Ku波段的優(yōu)點(diǎn)有:
1,、接收天線的口徑較小,這是因?yàn)镵u波段的波長短,,在口面效率和增益相同的條件下,Ku波段使用的天線口徑可以是C波段天線口徑的1/3,天線方面的成本就低了,。
2,、Ku波段的地面場強(qiáng)較高,由于Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器的功率比C波段轉(zhuǎn)發(fā)器功率大得多,,其等效全向輻射功率就大。
3,、可用頻帶較寬,,C波段的頻率范圍是3.7-4.2MHz,帶寬是500MHz,。而Ku波段的帶寬達(dá)800MHz,,可利用性高。
4,、由于頻率高,,各種電波對它的干擾較小,。
當(dāng)然,Ku波段衛(wèi)星廣播也有不足之處,,這就是雨衰對它的影響較大,,當(dāng)電波穿過地球大氣層中降雨的區(qū)域時,雨水對電波會產(chǎn)生吸收和散射,,造成衰減,。雨水越大,,衰減越大,當(dāng)雨衰達(dá)到20db時,,就會暫時性的中斷衛(wèi)星廣播,,這種情況不多。
X波段是指頻率在8-12 GHz的無線電波波段,,在電磁波譜中屬于微波。而在某些場合中,,X波段的頻率范圍則為7-11.2 GHz,。通俗而言,X波段中的X即英語中的“extended”,,表示“擴(kuò)展的”調(diào)幅廣播,。
由于X波段雷達(dá)產(chǎn)生的波長較小,,因此它們使用小型天線,。這種天線可以很容易地安裝在較小的船上,因此X波段雷達(dá)可用于船舶應(yīng)用,。
由于波長較小,X波段雷達(dá)更靈敏,,可以探測到更小的粒子。氣象X波段雷達(dá)用于研究云的發(fā)展,,因?yàn)樗麄兛梢詸z測微小的水粒子,,也用于檢測雪等輕微的降水,。X波段雷達(dá)也很容易衰減,,因此它們僅用于非常短距離的天氣觀測
大多數(shù)主要飛機(jī)都配備了X波段雷達(dá)來拾取湍流和其他天氣現(xiàn)象
6. 簡要敘述湍流的特點(diǎn)
1,、水力光滑區(qū):Re較小,沿程阻力系數(shù)λ=f(Re)
2,、過渡區(qū):在光滑區(qū)與粗糙區(qū)之間存在過渡區(qū),沿程阻力系數(shù)與粗糙度及Re都有關(guān)
3,、粗糙區(qū)(阻力平方區(qū)):Re很高時,沿程阻力系數(shù)Re無關(guān),只是粗糙度的函數(shù).此時沿程阻力與流速的平方成正比,所以又叫阻力平方區(qū).