Constanta lui Von Kármán

În dinamica fluidelor , constanta von Kármán (sau constanta Kármán ), numită în cinstea lui Theodore von Kármán , este o constantă adimensională implicată în legea logaritmică care descrie distribuția vitezei longitudinale în direcția normală a unui flux al unui fluid turbulent în apropierea unui marginea în condiții de alunecare ( fără alunecare ). Ecuația pentru astfel de profile de flux de nivel limită este:

u={\frac {u_{\star }}{\kappa }}\ln {\frac {z}{z_{0}}},

{\ displaystyle u = {\ frac {u _ {\ star}} {\ kappa}} \ ln {\ frac {z} {z_ {0}}},}

{\ displaystyle u = {\ frac {u _ {\ star}} {\ kappa}} \ ln {\ frac {z} {z_ {0}}},}

unde u este viteza medie a debitului la înălțimea z peste limita însăși. Înălțimea aproximativă z ₀ este unde $tu$ ${\ displaystyle u}$ $tu$ pare să meargă la zero. Mai mult, κ este constanta von Kármán, de obicei fiind 0,41, e $u_{\star }$ ${\ displaystyle u _ {\ star}}$ ${\ displaystyle u _ {\ star}}$ este viteza de frecare care depinde de efortul de forfecare τ _w la limita de curgere:

u_{\star }={\sqrt {\frac {\tau _{w}}{\rho }}},

{\ displaystyle u _ {\ star} = {\ sqrt {\ frac {\ tau _ {w}} {\ rho}}},}

{\ displaystyle u _ {\ star} = {\ sqrt {\ frac {\ tau _ {w}} {\ rho}}},}

unde ρ este densitatea fluidului.

Constanta Kármán este adesea utilizată în modelarea turbulenței , de exemplu în meteorologia stratului limită pentru a calcula fluxurile de impuls , căldură și umiditate din atmosferă la suprafața pământului. Este considerat universal ( κ ≈ 0,40).

Gaudio, Miglio și Dey au susținut că constanta Kármán nu este universală în fluxurile de pe paturile sedimentare mobile, totuși.

În ultimii ani, constanta von Kármán a fost supusă reexaminării periodice. Unele comentarii (Foken, 2006; Hogstrom, 1988; Hogstrom, 1996) , valorile din raportul κ între 0,35 și 0,42. Concluzia generală din peste 18 studii este că κ este într-adevăr o constantă, aproape de 0,40.

Elemente conexe

Legea zidului
Jurnalul profilului vântului

Referințe

Bonan, GB (2005). "Modelul suprafeței Pământului (LSM 1.0) pentru studii ecologice, hidrologice, atmosferice. Model de produs" . Disponibil online [1] de la Centrul de Arhivă Activă Distribuită de Laboratorul Național Oak Ridge, Oak Ridge, Tennessee, SUA
Foken T. (2006). „50 de ani ai teoriei similarității Monin-Obuhov”. Boundary Layer Meteorology , vol. 119, 431-447.
Gaudio, R. Miglio, R. și Dey, S. (2010). „Nonuniversitatea lui von Kármán κ în fluxurile râurilor”. Jurnalul de cercetare hidraulică , Asociația internațională pentru cercetarea hidraulică (IAHR), Vol. 48, nr. 5, 658-663
Hogstrom U (1996). „Revizuirea unor caracteristici de bază ale stratului de suprafață atmosferică”. Boundary Layer Meteorology , vol. 78, 215-246.
Hogstrom U (1988). "Profiluri nedimensionale ale vântului și temperaturii în stratul de suprafață atmosferică: o reevaluare". Boundary Layer Meteorology , vol. 42, 55-78.

linkuri externe

http://www.ccsm.ucar.edu/models/ccsm3.0/cpl6/users_guide/node21.html o listă a constantelor fizice utilizate în modelul de sistem climatic comunitar NCAR

Portalul mecanicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de mecanică