湍流度和湍流积分尺度有没有关系

定义：速度波动的均方根与平均速度的比值

小于1%为低湍流强度，高于10%为高湍流强度。

计算公式：

I=0.16*(re)^(-1/8)

式中：I—湍流强度，re—雷诺数

2、湍流尺度及水力直径

湍流尺度（turbulence length)：a physical quantity related to the size of the large eddies that contain the energy in turbulent flows。

通常计算方式：

l=0.07L

L为特征尺度，可认为是水力直径，因数0.07是基于充分发展的湍流管流中的混合长度的最大值。

湍流参数的选取：

（1）充分发展的内部流动，选取湍流强度(intensity)和水力直径(hydraulic diameter)

（2）导流叶片流动、穿孔板等流动，选取强度(intensity)和长度尺度(length scale)。

（3）四周为壁面引起湍流边界层的流动，选取强度（intensity)和长度尺度(length scale)，使用边界层厚度，特征长度等于0.4倍边界层，输入此值到turbulence length scale中。

3、湍动能（Kinetic energy)

湍流模州绝兄型中最常见的物理量（k）。利用湍流强度估算湍册袭动能：

k=3/2*(u*I)^2

其中：u—平均速度，I—湍流强度

4、湍流耗散率(turbulent disspipation rate)

湍流耗散率即传说中的ε。通常利用k和湍流尺度l估算ε

计算公式为：

cu通常取0.09，k为湍动能，l为湍流尺度

5、比耗散率ω

计算公式为：

ω=k^0.5/(l*c^0.25)

式中：k为湍动宏铅能，l为湍流尺度，c为经验常数，常取0.09

湍流强度I(turbulence intensity)按下式计算：

湍流强度等于湍流脉动速度与禅唯穗平均速度的比值，也等于0.16与按水力直径计算得到的雷诺数的负八分贺卜之一次方的乘积

计算公式：I=0.16*(re)^(-1/8)

式中：I—湍流强度，re—雷诺数

一般来说，其判定方法为：小于1%为低湍流强度，高于10%为高山培湍流强度。

1.首先任何的流体问题都被Navier-stokes方程所概括，如果你要从数学液启吵的手法进行解析，可以将N-S方程摆出来，x,y,z三个方向的。对于不复杂，然后可以假设圆管内是均一稳定的流场（uniform and steady flow），并且将流畅简化成二维的，这样可以消去很多项，最后将N-S方程简化为一个简单的2阶方程，积分以后可得速度分布是一个对称轴即为圆管轴线的抛物线的分布。用物理观念去解释就是，雷诺数较小的层流，粘滞力影响较大，由于流速慢，因此影响的深度较大，最终形成稳定的抛物型（实质是动量交换慢一点）。

2.对于湍流问题，由于流场的波动比较剧烈，前人对湍流作平均处理，即将N-S方程做平均处理，u=u(平均)+u'(波动量)，方程简旁仿化后，会发现在粘滞力的部分多了一项雷诺应力，正是这种力使得流体之间具有相互的剪应力，使得流体形成漩涡，从而将圆管中心告诉的动量迅速向管壁补充，从而使管壁处的动量得到一定补充，最终导致湍流管壁处的速度梯度较层流小，最后的速度分布类似于一个梯形（只是像梯形，圆管中心高速区的速度较均衡）。从物理观念上说，由于雷诺数大，流体的粘性力相对于惯性力产生的影响较小，粘性力导致闹侍的速度梯度没有层流大。通俗的说，流速大，粘性力还没来得及作用，圆管中心附近的流体就被惯性往前带，所以就导致最后速度的类梯形状的分布。希望对你有所帮助。另外，流体的流动实质是一个动量交换的过程，粘滞力只是对其会产生宏观和微观的影响。