Modelo Estadístico de Dispersión Turbulenta Recapitulada
Autores: Brouwers, J. J. H.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modelo Estadístico de Dispersión Turbulenta Recapitulada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Modelo
Turbulencia
Langevin
Ecuación de difusión
Números de Reynolds
Constante de Kolmogorov
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un resumen y actualización exhaustivos del modelo estadístico de Brouwer que se desarrolló durante la década anterior. El modelo recapitulado presentado es válido para estadísticas de velocidad anisotrópicas inhomogéneas generales que son típicas de la turbulencia. Tiene éxito y mejora los modelos semiempíricos y heurísticos desarrollados durante el siglo pasado. El modelo se basa en una ecuación de Langevin y difusión cuya derivación implica (i) la aplicación de principios generales de física y teoría estocástica; (ii) la aplicación de la teoría de la turbulencia a grandes números de Reynolds, incluyendo las versiones lagrangianas de los límites de Kolmogorov; y (iii) la expansión sistemática en potencias del inverso de la constante lagrangiana universal de Kolmogorov C0, C0 alrededor de 6. El modelo es único en los modelos de Langevin y difusión recopilados de física y química. Los resultados presentados incluyen expresiones generalmente aplicables para coeficientes de difusión turbulenta que pueden implementarse directamente en códigos numéricos de mecánica de fluidos computacional utilizados en la práctica de ingeniería ambiental e industrial. Esto facilita la predicción más precisa y confiable de la distribución de la concentración media de mezclas pasivas o casi pasivas, como humo, aerosoles, bacterias y virus en flujo turbulento, que son todos temas de gran interés social.
Descripción
Se presenta un resumen y actualización exhaustivos del modelo estadístico de Brouwer que se desarrolló durante la década anterior. El modelo recapitulado presentado es válido para estadísticas de velocidad anisotrópicas inhomogéneas generales que son típicas de la turbulencia. Tiene éxito y mejora los modelos semiempíricos y heurísticos desarrollados durante el siglo pasado. El modelo se basa en una ecuación de Langevin y difusión cuya derivación implica (i) la aplicación de principios generales de física y teoría estocástica; (ii) la aplicación de la teoría de la turbulencia a grandes números de Reynolds, incluyendo las versiones lagrangianas de los límites de Kolmogorov; y (iii) la expansión sistemática en potencias del inverso de la constante lagrangiana universal de Kolmogorov C0, C0 alrededor de 6. El modelo es único en los modelos de Langevin y difusión recopilados de física y química. Los resultados presentados incluyen expresiones generalmente aplicables para coeficientes de difusión turbulenta que pueden implementarse directamente en códigos numéricos de mecánica de fluidos computacional utilizados en la práctica de ingeniería ambiental e industrial. Esto facilita la predicción más precisa y confiable de la distribución de la concentración media de mezclas pasivas o casi pasivas, como humo, aerosoles, bacterias y virus en flujo turbulento, que son todos temas de gran interés social.