The Mutual Influence of the Turbulence Coefficient and Reynolds Number on the Formation of a Turbulent Process: 1. The Randomness Coefficient

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The equations of multimoment hydrodynamics, supplemented by stochastic components, are used to study the chaotic distortion of a regular flow in the wake of a sphere. The mutual influence of the Reynolds number and the intensity of weak disordered perturbations in the incident flow, characterized by the turbulence coefficient, is investigated. The calculations show that the turbulent flow pattern is formed due to the excessive growth of disordered perturbations in the unstable recirculating zone in the near wake behind the sphere. The transition from laminar to turbulent motion has a considerable length on the Reynolds number scale. The turbulence coefficient is a key factor influencing the formation of a turbulent flow pattern. Low values of the turbulence coefficient can block the occurrence of turbulence even at arbitrarily high values of the Reynolds number. On the contrary, high values of the turbulence coefficient can initiate turbulence even at relatively low values of the Reynolds number. The degree of the development of turbulence is interpreted in terms of randomness coefficients depending on the Reynolds number and the turbulence coefficient. The previously formulated idea on the nature of turbulence is confirmed. The regular component of turbulence is formed as a result of unstable motion of coherent structures. Excessively expanding disordered perturbations form the chaotic component of turbulence.

About the authors

I. V. Lebed

Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: lebed-ivl@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Alfonci G. // Appl. Mech. Rev. 2009. V. 62. № 040802.
  2. Sagaut P. Large Eddy Simulation for Incompressible Flows. N.Y.: Springer, 2006.
  3. Лебедь И.В., Уманский С.Я. // Хим. физика. 2007. Т. 26. № 1. С. 65.
  4. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2014. Т. 33. № 4. С. 1.
  5. Kiselev A.Ph., Lebed I.V. // Chaos Solitons Fractals. 2021. V. 142. № 110491.
  6. Taylor G.I. // Proc. Roy. Soc. London. A. 1935. V. 151. P. 421.
  7. Moffatt H.K. // J. Fluid Mech. 1981. V. 106. P. 27.
  8. Киселев А.Ф., Лебедь И.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 1. С. 79.
  9. Киселев А.Ф., Лебедь И.В. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 80
  10. Lebed I.V. // Physica A. 2019. V. 515. P. 715.
  11. Lebed I.V. // Physica A. 2019. V. 524. P. 325.
  12. Лебедь И.В. // Хим. физика. 1997. Т. 16. № 7. С. 72.
  13. Lebed I.V. The foundations of multimoment hydrodynamics, Part 1: ideas, methods and equations. N.Y.: Nova Sci. Publ., 2018.
  14. Chomaz J.M., Bonneton P., Hopfinger E.J. // J. Fluid Mech. 1993. V. 234. P. 1.
  15. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 1. С. 77.
  16. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 81.
  17. Sakamoto H., Haniu H. // J. Fluid Mech. 1995. V. 287. P. 151.
  18. Mikami F., Toyota R., Nishikawa N. // J Phys: Conf. Ser. 2010. V. 216. № 012013.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (254KB)
3.

Download (54KB)
4.

Download (53KB)

Copyright (c) 2023 И.В. Лебедь

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».