В динамике жидкости , то константа Карманы (или постоянная Кармана ), названная в честь Теодора фон Кармана , является безразмерной константа участвует в логарифмическом законе , описывающего распределение продольной скорости в нормальной к стенке направления турбулентного потока текучей среды вблизи границы с условием прилипания . Уравнение для таких профилей потока в пограничном слое :
где u - средняя скорость потока на высоте z над границей. Высота шероховатости (также известная как длина шероховатости ) z 0 , гдепохоже, стремится к нулю. Кроме того, κ - это постоянная Кармана, обычно равная 0,41, и- скорость трения, зависящая от касательного напряжения τ w на границе потока:
где ρ - плотность жидкости .
Постоянная Кармана часто используется при моделировании турбулентности , например, в метеорологии пограничного слоя для расчета потоков количества движения , тепла и влаги из атмосферы на поверхность земли. Считается универсальным ( κ ≈ 0,40).
Гаудио, Мильо и Дей утверждали, что постоянная Кармана, однако, не универсальна в потоках над подвижными осадочными отложениями.
В последние годы постоянная фон Кармана подвергалась периодической проверке. Обзоры (Foken, 2006; Hogstrom, 1988; Hogstrom, 1996) сообщают о значениях κ между 0,35 и 0,42. Общий вывод более чем 18 исследований состоит в том, что κ является постоянным, близким к 0,40.
Смотрите также
Рекомендации
- Бонан, Великобритания (2005). «Модель земной поверхности (LSM 1.0) для экологических, гидрологических и атмосферных исследований. Модельный продукт» . Доступно в Интернете [1] в Центре распределенного активного архива Национальной лаборатории Ок-Ридж, Ок-Ридж, Теннесси, США
- Фокен Т. (2006). «50 лет теории подобия Монина-Обухова». Метеорология пограничного слоя , Vol. 119, 431-447.
- Гаудио, Р. Мильо, Р. и Дей, С. (2010). «Неуниверсальность κ фон Кармана в речных потоках». Журнал гидравлических исследований , Международная ассоциация гидравлических исследований (IAHR), Vol. 48, № 5, 658-663
- Hogstrom U (1996). «Обзор некоторых основных характеристик приземного слоя атмосферы». Метеорология пограничного слоя , Vol. 78, 215-246.
- Hogstrom U (1988). «Безразмерные профили ветра и температуры в приземном слое атмосферы - переоценка». Метеорология пограничного слоя , Vol. 42, 55-78.
Внешние ссылки
- http://www.ccsm.ucar.edu/models/ccsm3.0/cpl6/users_guide/node21.html список физических констант, используемых в модели климатической системы сообщества NCAR