Modelo de longitud de mezcla
En dinámica de fluidos , el modelo de longitud de mezcla es un método que intenta describir la transferencia de momento por turbulencia que Reynolds tensiona dentro de una capa límite de fluido newtoniano por medio de una viscosidad de remolino . El modelo fue desarrollado por Ludwig Prandtl a principios del siglo XX. [1] El propio Prandtl tenía reservas sobre el modelo, [2] describiéndolo como, "solo una aproximación aproximada", [3] pero se ha utilizado en numerosos campos desde entonces, incluida la ciencia atmosférica , la oceanografía y la estructura estelar.. [4]
La longitud de mezcla es conceptualmente análoga al concepto de trayectoria libre media en termodinámica : una parcela de fluido conservará sus propiedades durante una longitud característica , antes de mezclarse con el fluido circundante. Prandtl describió que la longitud de mezcla, [5]
puede considerarse como el diámetro de las masas de fluido que se mueven en su conjunto en cada caso individual; o de nuevo, como la distancia atravesada por una masa de este tipo antes de que se mezcle con las masas vecinas ...
En la figura anterior, la temperatura , , se conserva para una cierta distancia como una parcela mueve a través de una temperatura gradiente . La fluctuación de temperatura que experimentó el paquete durante todo el proceso es . Por tanto, puede verse como la desviación de temperatura de su entorno circundante después de que se ha movido sobre esta longitud de mezcla .
Para empezar, primero debemos ser capaces de expresar cantidades como las sumas de sus componentes que varían lentamente y componentes fluctuantes.
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