Гипотеза замороженной турбулентности

Время, затрачиваемое светом на прохождение через атмосферу,— лишь малая часть времени флуктуации случайной составляющей показателя преломления пь По этой причине зависимостью величины Пх от времени часто пренебрегают, рассматривая только пространственные свойства. Если в той или иной задаче представляет интерес и временная зависимость, то она вводится на основе гипотезы замороженной турбулентности (называемой также гипотезой Тейлора), согласно которой данная реализация случайной структуры П1 дрейфует через измерительную апертуру с постоянной скоростью (определяемой локальными ветровыми условиями), но без каких-либо других изменений. [c.364]

Характерные частоты турбулентных флуктуаций диэлектрической проницаемости в силу условия (2.3) во времени малы по сравнению с частотой распространяющейся оптической волны. Это позволяет ввести в уравнение (2.24) в качестве параметра время наблюдения /, осуществив замену г х, р)- г х, р, /). Тогда, используя гипотезу замороженной турбулентности [86], можно рассчитать пространственно-временные статистические моменты комплексной амплитуды поля и х, р, путем решения соответствующих дифференциальных уравнений (2.30), (2.31). [c.102]

Влияние флуктуаций скорости ветра на временные характеристики излучения теоретически исследовалось в [4, 17, 51, 57, 65— 67, 75, 86, 87]. В этих работах используется два способа перехода от пространственных характеристик флуктуаций к временным посредством гипотезы замороженной турбулентности. В одном случае [4, 51, 67] вслед за [86] предполагается, что скорость ветра постоянна вдоль трассы и изменяется лишь во времени. Вычис- [c.109]

Для извлечения сведений о пространственной корреляционной функции из временных моментов, определяемых в пространственно разнесенных точках, использовалась гипотеза замороженной турбулентности . Турбулентное состояние атмосферы оценивалось оптическим методом по размытию радиальной и зонной мир. Параметр во время измерений имел значение р =8,2. Измеренное среднее квадратическое отклонение флуктуаций интенсивности в эксперименте было равно О/ = 0,95. [c.119]

Применение гипотезы замороженной турбулентности [31] позволяет [24, 26] установить, что в среднеинтенсивном приближении временная корреляционная функция выражается через [c.153]

Гипотеза замороженной турбулентности 109 --- локальная 110 [c.266]

Перейдем теперь к вычислению спектров флуктуаций фазы. Вначале проведем расчет на основании гипотезы замороженной турбулентности , когда имеет место соотношение, аналогичное (1) [c.364]

Функция, стоящая в правой части этого равенства, выше (стр. 359) была рассчитана теоретически на основании гипотезы замороженной турбулентности. [c.401]

Приняв гипотезу замороженной турбулентности, легко выразить величины р1 и Рг через структурную функцию фазы [c.431]

О статистических характеристиках разностей Л и можно все же высказать некоторые приближенные утверждения, весьма просто проверяемые и имеющие широкую область применимости. А именно, можно воспользоваться тем, что как в случае большинства искусственных турбулентных течений (течений за решеткой в аэродинамической трубе, турбулентных струй, течений в трубах, каналах, пограничных слоях и т. д.), так и в случае атмосферной турбулентности пульсации скорости имеют, как правило, заметно меньшую величину, чем типичная средняя скорость. Поэтому можно надеяться, что во всех таких случаях без большой ошибки можно воспользоваться приближенным равенством и (J p, Iq) ( о т. е. заменить щ средней скоростью и в точке (j q, t ). Далее, турбулентные пульсации в фиксированной точке Xq в течение небольшого промежутка времени (ip. 0 + " ) можно попробовать приближенно представить как результат переноса через эту точку с постоянной скоростью и (Xq, iq) = u и без искажений турбулентных возмушений, расположенных в начальный момент вдоль луча J , выходящего из j q и направленного обратно направлению вектора и. Как уже указывалось на стр. 15—16, такое представление было впервые использовано Тэйлором (19386) в применении к турбулентности за решеткой в аэродинамической трубе с тех пор допущение о его законности называется гипотезой Тэйлора или гипотезой замороженной турбулентности (так как согласно этой гипотезе турбулентные образования в системе отсчета, движущейся со скоростью и, считаются замороженными , т. е. не меняющимися во времени). На самом деле, разумеется, турбулентные возмущения не переносятся осредненным течением без искажений как одно целое, а постепенно эволюционируют в процессе переноса, изменяя свою форму. Смысл гипотезы [c.332]

Гипотеза замороженной турбулентности позволяет выразить статистические характеристики временных разностей Д й через характеристики пространственных разностей А,й, относящихся к фиксированному моменту времени t = t( . В частности, из нее вытекает, что временные структурные функции (т) = (Д и )2 и = (где и К у — компоненты вектора й в направлении [c.333]

Реальные возможности измерений использование гипотезы замороженной турбулентности [c.413]

Эта гипотеза называется также гипотезой замороженной турбулентности-так как, согласно ей, турбулентные образования в системе отсчета, движущейся со средней скоростью потока, считаются замороженными , т. е. не меняющимися во времени. (Примеч. науч. ред.) [c.47]

Первые два уравнения характеризуют соответственно замороженную завихренность ( замороженную турбулентность — гипотеза, впервые введенная Тэйлором) и замороженное поле температурных неоднородностей. Третье уравнение представляет собой обычное волновое уравнение для звукового давления для среды без потерь. [c.43]

Дж. и. Тэйлора о замороженной турбулентности , т. е. допущением о том, что для не слишком больших промежутков времени т и расстояний X = мт турбулентные возмущения переносятся без искажения вдоль оси Ох со средней скоростью течения й = ы(г). Из гипотезы Тэйлора вытекает, что [c.244]

Вслед за тем многочисленные эмпирические данные, подтверждающие справедливость законов двух третей и пяти третей для пульсаций скорости ветра в атмосфере, были опубликованы рядом советских и зарубежных исследователей. Из этих данных аш упомянем здесь измерения частотных спектров (сводя-щихся к одномерным пространственным спектрам в направлении среднего ветра с помощью применения известной гипотезы Дж. Тейлора о замороженной турбулентности) пульсаций вертикальной и горизонтальной компонент скорости, выполненные А. С. Гурвичем (1960, 1962) и [c.498]

Если, однако, речь идет о промежутках времени т (или частотах со), к которым приложима гипотеза Тэйлора о замороженной турбулентности, то соответствующие характеристики могут быть без труда сведены к характеристикам пространственных разностей Дг , о которых шла речь выше. В частности, при %/ о/ ли <Сю<С / Пв в силу формул (21.87), (21.89) и (21.92) [c.354]

Поэтому большое значение для возможности эмпирической оценки характеристик пространственной структуры турбулентности приобретает гипотеза Тэйлора о замороженной турбулентности , изложенная в п. 21.4 (стр. 332—337). Эта гипотеза позволяет с помощью формул типа (21.39) и (21.41) пересчитывать временные структурные функции и спектры в пространственные одномерные структурные функции и спектры, соответствующие направлению среднего течения. [c.416]

Одно из важнейших положений, на котором основаны многие измерения в развитой турбулентности, — гипотеза Тейлора, о замороженной турбулентности, согласно которой в однофазном потоке турбулентные вихри без искажений переносятся потоком со средней скоростью. Многочисленные экспериментальные исследования, выполненные в развитых естественных турбулентных потоках и в однофазном потоке за турбулентной решеткой, убедительно подтверждают эту гипотезу. Соотношения между корреляционными функциями для некоторых анизотропных потоков при малых расстояниях между точками получаются приблизительно такими же, что и в изотропном потоке. [c.123]

Гауссовское распределение, круговое совместное ПО Геометрическое распределение 445 Гельмгольца уравненне 194, 195, 223 Гильберта преобразование 104—109, 193, 326 Гильбертовский фильтр 105 Гипотеза замороженной турбулентности (Тейлора) 304 Голограмма 434 Грина функция 372 [c.513]

Подробный анализ временных характеристик поля световой волны с привлечением гипотезы замороженной турбулентности провелен в рамках применимости первого приближения метода [c.102]

На рис. 16 приведен полученный в [53] частотный спектр флуктуаций температуры, также усредненный по большому количеству наблюдений. Как и на частотном спектрепульсаций скорости, здесь имеется участок, соответствующий зависимости спектральной плотности от частоты вида Среднее значение показателя степени, определенного из этих экспериментов, равно — 1,67, что находится в согласии с теорией Обухова и гипотезой замороженности турбулентности. [c.131]

Остановимся вкратце на определении временнбй спектральной функции флюктуаций фазы волны. Вспоминая формулы (26.75) и вывод формулы (26.79), можно утверждать, что при достаточно больших частотах (при которых справедлива гипотеза замороженной турбулентности ) эта спектральная функция определяется выражением, отличающимся от (26.79) лишь заменой знака минус в квадратных скобках под знаком интеграла на плюс. При малых частотах ю спектральная функция флюктуаций фазы существенно зависит от особенностей крупномасштабной структуры турбулентности, но при больших частотах (при значениях (о/о из равновесного интервала спектра волновых чисел) спектр флуктуаций фазы определяется лишь компонентами турбулентности из равновесного интервала и может быть определен формулой, отличающейся от (26.80) лишь заменой знака плюс между слагаемыми в фигурных скобках на минус. В частности, при значениях из инерционного интервала и при 1< 2< 1/б [c.584]

Несоответствие интегральных масштабов можно отчасти объяснить различными способами вычислений Л. Одни результаты получены по автокорреляционным функциям с использованием гипотезы замороженной турбулентности, другие — по взаимокорреляционным функциям. По-видимому, во втором случае результаты по интегральным масштабам более достоверны. [c.134]

Гипотеза замороженности Тейлора. При исследовании влияния атмосферной турбулентности на распространение света от звезды (в системе координат, связанной со спутником) большую роль играют случайные поля / (г,/), например, поле интенсивности излучения изменения во времени которых [c.287]

До сих пор предполагалось, что флуктуации показателя преломления не зависят от времени. Такое описание атмосферной турбулентности является достаточным, если постоянная времени аппаратуры, регистрирующей параметры излучения, меньше характерного времени изменения показателя преломления. В тех случаях, когда обеспечить необходимое быстродействие приемной системы сложно, нужно учитывапть временные характеристики флуктуаций волны. Делается это обычно на основе гипотезы о "замороженной" турбулентности. Согласно [c.109]

Можно сразу же отметить, что введенное Коркосом подобие безразмерного взаимного спектра от числа Струхаля в точности выполняется для гипотетической модели замороженной турбулентности, предложенной Тэйлором. Согласно этой гипотезе справедлива зависимость [c.141]

Будем считать, что скорость ветра является медленной функцией времени. Например, для турбулентности положим, что вихри некоторого размера I не меняют заметно своей формы в течение времени, требуемого для перемещения этих вихрей на расстояние I. Это означает, что среда считается замороженной и сносится ветром без изменения ее внутренней структуры. Такое предположение соответствует гипотезе Тейлора о замороженной турбулентности для атмосферной турбулентности обычно считается, что оно выполнено. Это условие замороженности записывается в виде [c.141]

Связь временной и пространственной структуры турбулентности (гипотеза замороженности ) [c.121]

В разделе А при рассмотрении пространственно-временных спектров была сформулирована высказанная Дж. Тейлором гипотеза о замороженности турбулентности, которая сводилась к тому, что вся пространственная картина случайного поля / (г) двпжется со средней скоростью вотра и [c.121]

Рассмотрим теперь пульсации ускорения в фиксированной точке х (или в точке, двигающейся с постоянной скоростью, т. е. неподвижной относительно некоторой инерционной системы координат). Их изучение сводится к рассмотрению смешанных лагранжево-эйлеровых характеристик турбулентности (так как ускорение понимаем в лагранжевом смысле), зависящих от средней скорости и = и ix). В случаях, к которым применима гипотеза Тэйлора о замороженной турбулентности, временной корреляционный тензор B j r) = Aiix, i)Ayix, t- -r) будет [c.341]

Рекорд и Крамер (1966) и Мартин (1966), измерявшие временные структурные функции поля температуры (которые при использовании гипотезы о замороженной турбулентности получаются из 0 г) с ПОМОЩЬЮ замены г на ит) и обнаружившие, что эти функции пропорциональны на значительном интервале значений т. Наиболее детальные измерения пространственной структурной функции 0 (л) в приземном слое воздуха (на высотах 1,5, 16 и 22 л при значениях г, меняющихся от 3 до 100 см) были осуществлены Татарским (1956а) с помощью двух термометров сопротивления и специального прибора, автоматически возводившего в квадрат и осреднявшего электрический сигнал, пропорциональный пространственной разности температуры. Используя аппроксимацию (л) л . Татарский получил для а среднее значение 0,81 (с довольно большим разбросом индивидуальных значений), близкое к теоретическому значению а = 2/3 0,67. [c.447]

Помимо того, Гурвич и Зубковский обработали также одну небольшую синхронную запись временного хода пульсаций температуры и пульсаций продольной компоненты (в направлении среднего ветра) скорости в фиксированной точке атмосферы (с применением гипотезы о замороженной турбулентности ), имея в виду формулу (23.12) в результате этой обработки они нашли, что Р — 0,28. Воспользовавшись затем формулой (23.12) (в которой было положено (5 0,7), они получили отсюда оценку С 3,5, которую (учитывая относительно невысокую точность последней оценки) следует признать достаточно близкой к предыдущей. С другой стороны, Гибсон и Шварц (19636), измерившие спектры пульсаций скорости, температуры и солености в трубе за решеткой (см. ниже стр. 456—458) и определившие значения величин N (вместо которой они использовали в два раза большую величинуи с по эмпирическим данным [c.452]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...