En la dinámica de fluidos y la teoría de la turbulencia , la descomposición de Reynolds es una técnica matemática utilizada para separar el valor esperado de una cantidad de sus fluctuaciones. Por ejemplo, para una cantidad la descomposición sería
dónde denota el valor esperado de , (a menudo llamado componente estable / tiempo, promedio espacial o de conjunto), y , son las desviaciones del valor esperado (o fluctuaciones). Las fluctuaciones se definen como el valor esperado restado de la cantidadde manera que su promedio de tiempo sea igual a cero. [1] [2]
El valor esperado, , se encuentra a menudo a partir de un promedio de conjunto, que es un promedio tomado de múltiples experimentos en condiciones idénticas. El valor esperado también se denota en algún momento, pero también se ve a menudo con la notación de barra superior. [3]
Simulación numérica directa, o resolver las ecuaciones de Navier-Stokes completamente en , solo es posible en pequeñas cuadrículas computacionales y pequeños pasos de tiempo cuando los números de Reynolds son bajos. Debido a limitaciones computacionales, las simplificaciones de las ecuaciones de Navier-Stokes son útiles para parametrizar turbulencias que son más pequeñas que la cuadrícula computacional, permitiendo dominios computacionales más grandes. [4]
La descomposición de Reynolds permite simplificar las ecuaciones de Navier-Stokes sustituyendo la suma del componente estable y las perturbaciones en el perfil de velocidad y tomando el valor medio. La ecuación resultante contiene un término no lineal conocido como tensiones de Reynolds que da lugar a turbulencias .
Ver también
Referencias
- ^ Müller, Peter (2006). Las ecuaciones de los movimientos oceánicos . pag. 112.
- ^ Adrian, R. (2000). "Análisis e interpretación de campos de velocidades turbulentas instantáneas" . Experimentos en fluidos . 29 (3): 275–290. Código Bibliográfico : 2000ExFl ... 29..275A . doi : 10.1007 / s003489900087 .
- ^ Kundu, Pijush. Mecánica de fluidos . Prensa académica. pag. 609. ISBN 978-0-12-405935-1.
- ^ Mukerji, Sudip (1 de enero de 1997). "Cálculos de turbulencia con descomposición turbulenta aditiva a pequeña escala 3D y ajuste de datos utilizando combinaciones de mapas caóticos". OSTI 666048 . Cite journal requiere
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