আমি এই প্রশ্নের গাণিতিক দৃষ্টিকোণ থেকে যেতে চাই যা কিছু মন্তব্য ও উত্তরে আলোচিত ফলদায়ক হতে পারে। প্রদত্ত উত্তরগুলি দরকারী, তবে আমি যুক্ত করতে চাই:
- সাধারণভাবে সর্বনিম্ন উপলব্ধ দৈর্ঘ্যের স্কেল বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৈর্ঘ্যের স্কেল।
- কখনও কখনও (যেমন ডায়নামিক সিস্টেমে) বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৈর্ঘ্যের স্কেল হিসাবে চয়ন করার জন্য কোনও নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের স্কেল থাকে না। এই জাতীয় ক্ষেত্রে প্রায়শই একটি গতিশীল দৈর্ঘ্যের স্কেল পাওয়া যায়।
বৈশিষ্ট্য দৈর্ঘ্যের আঁশ:
টি এল; DWTR: জন্য,চরিত্রগত দৈর্ঘ্য স্কেল হয়; জন্য,চরিত্রগত দৈর্ঘ্য স্কেল। এটি বোঝায় যে ছোট দৈর্ঘ্যের স্কেল (সাধারণত) বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৈর্ঘ্যের স্কেল।আর আর / এল ≫ 1 এলR/L≪1RR/L≫1L
অন্যান্য উত্তরে আলোচিত পাইপ প্রবাহের বিষয়টি বিবেচনা করুন; সেখানে ব্যাসার্ধ হল কিন্তু দৈর্ঘ্য পাইপের। সাধারণত আমরা পাইপ ব্যাসকে চারিত্রিক দৈর্ঘ্যের স্কেল হিসাবে গ্রহণ করি তবে কি সর্বদা এটি হয়? ঠিক আছে, গাণিতিক দৃষ্টিকোণ থেকে এটি তাকান; আসুন মাত্রাবিহীন স্থানাঙ্কগুলি সংজ্ঞায়িত করুন:
এল ˉ এক্স = এক্সRL
x¯=xLy¯=yRu¯=uUv¯=vVp¯=pρU2
এখানে, , , , হয় - সমন্বয় সাধন এবং বেগ দাঁড়িপাল্লা কিন্তু অগত্যা তাদের চরিত্রগত দাঁড়িপাল্লা। মনে রাখবেন যে চাপ স্কেল জন্য বৈধ । কেস প্রয়োজন।R U V x y P = ρ U 2 R e ≫ 1 R e ≪ 1LRUVxyP=ρU2Re≫1Re≪1
ধারাবাহিকতা সমীকরণকে মাত্রাবিহীন পরিমাণে রূপান্তর করা হচ্ছে:
∇⋅u=0→∂x¯u¯+∂y¯v¯=0
যা শুধুমাত্র ক্ষেত্রে যখন আমরা অনুমান হতে পারে বা । এটি জানতে পেরে, রেনল্ডস নম্বরটি পুনরায় সংজ্ঞায়িত করা যেতে পারে:UVRL∼1VU∼RL
Re=URν=UVRLVLν=VLν=Re^
একইভাবে, আসুন নাভিয়ের-স্টোকস সমীকরণগুলিকে রূপান্তর করুন ( কম্পোনেন্টটি এটি ছোট রাখার জন্য): d ab ab ab ab
আমরা এখানে রেনল্ডস সংখ্যাটি প্রাকৃতিকভাবে অংশ হিসাবে দেখা যাচ্ছে স্কেলিং প্রক্রিয়া তবে জ্যামিতিক অনুপাত উপর নির্ভর করে সমীকরণগুলিকে পুনরুদ্ধারের প্রয়োজন হতে পারে। দুটি ক্ষেত্রে বিবেচনা করুন:x
u⋅∇u=−1ρ∇p+ν△u
u¯∂x¯u¯+v¯∂y¯u¯=−∂x¯p¯+1Re[RL∂2x¯u¯+LR∂2y¯u¯]
R/L
পাইপের ব্যাসার্ধ পাইপের দৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক ছোট (যেমন ):R/L≪1
রূপান্তরিত সমীকরণটি পরে পড়বে:
এখানে আমাদের একটি সমস্যা আছে কারণ term শব্দটি খুব বড় হতে পারে এবং সঠিকভাবে স্কেল করা সমীকরণের কেবল সহগুণ বা এর চেয়ে কম থাকে। সুতরাং আমাদের স্থানাঙ্ক, বেগ এবং চাপ পুনরুদ্ধার প্রয়োজন :
u¯∂x¯u¯+v¯∂y¯u¯=−∂x¯p¯+1ReLR∂2y¯u¯
1ReLRO(1)x¯v¯p¯x^=x¯(RL)αv^=v¯(RL)−αp^=p¯(RL)β
উদ্ধারকৃত পরিমাণের এই পছন্দটি নিশ্চিত করে যে ধারাবাহিকতা সমীকরণটি ফর্মের অবধি রয়েছে: tial
নাভিয়ার-স্টোকস উদ্ধারকৃত পরিমাণের ফলনের ক্ষেত্রে সমীকরণগুলি:: tial
যা সঠিকভাবে স্কেল করা হয়েছে যখন আমরা মান গ্রহণ করি তখন বা এর ছোট সহগের হয় । এটি নির্দেশ করে যে চাপ স্কেলের কোনও পুনরুদ্ধার প্রয়োজন হয়নি তবে দৈর্ঘ্য এবং বেগের স্কেলগুলি নতুনভাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:
∂x^u¯+∂y¯v^=0
u¯∂x^u¯+v^∂y¯u¯=−∂x^p^+1Re∂2y¯u¯
O(1)α=−1,β=0x^=x¯LR=xRv^=v¯RL=v¯VU=vUp^=p¯=pρU2
এবং আমরা দেখতে পাই যে যথাক্রমে এবং এর বৈশিষ্ট্য দৈর্ঘ্য এবং বেগ স্কেল শুরুতে অনুমান করা এবং নয় তবে এবং ।xvLVRU
পাইপের ব্যাসার্ধ পাইপের দৈর্ঘ্যের তুলনায় অনেক বড় (যেমন )R/L≫1 :
রূপান্তরিত সমীকরণটি পরে পড়বে:
পূর্ববর্তী ক্ষেত্রে একইভাবে, very খুব বড় হতে পারে এবং এর পুনরুদ্ধার প্রয়োজন। এই সময় ব্যতীত আমাদের স্থানাঙ্ক, বেগ এবং চাপ:
of পুনরুদ্ধার প্রয়োজন cept
resc পুনরুদ্ধারকৃত পরিমাণগুলির এই পছন্দটি আবারও নিশ্চিত করে যে ধারাবাহিকতা সমীকরণটি ফর্মটির অবশেষ:
u¯∂x¯u¯+v¯∂y¯u¯=−∂x¯p¯+1ReRL∂2x¯u¯
1ReRLy¯u¯p¯y^=y¯(RL)α=yLu^=u¯(RL)−αp^=p¯(RL)β
∂x¯u^+∂y^v¯=0
উদ্ধারকৃত পরিমাণের ফলনের ক্ষেত্রে নেভিয়ার-স্টোকস সমীকরণগুলি:
যা সঠিকভাবে এর কোফিসিয়েন্টস সঙ্গে স্কেল করা হয় বা ছোট যখন আমরা মান নিতে । এটি নির্দেশ করে দৈর্ঘ্য, বেগ এবং চাপের স্কেলগুলি পুনরায় সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে:
u^∂x¯u^+v¯∂y^u^=−∂x¯p^+1Re^∂2x¯u^
O(1)α=1β=−2y^=y¯RL=yLu^=u¯LR=u¯UV=uVp^=p¯(LR)2=p¯(UV)2=pρV2
এবং আমরা দেখতে যে যথাক্রমে জন্য চরিত্রগত দৈর্ঘ্য, বেগ এবং চাপ দাঁড়িপাল্লা , এবং নয় , , শুরুতে কিন্তু অধিকৃত যেমন , এবং ।xvpRUρU2LVρV2
যদি আপনি বিন্দু ভুলে গিয়েছিলেন এই সব জন্য , চরিত্রগত দৈর্ঘ্য স্কেল হয়; জন্য , চরিত্রগত দৈর্ঘ্য স্কেল। এটি বোঝায় যে ছোট দৈর্ঘ্যের স্কেল (সাধারণত) বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৈর্ঘ্যের স্কেল।R/L≪1RR/L≫1L
গতিশীল দৈর্ঘ্যের আঁশ:
অর্ধ-অসীম ডোমেনে কোনও প্রজাতির বিস্তার বিবেচনা করুন। এটি এক দিক থেকে অসীম হওয়ায় এর নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের স্কেল নেই। পরিবর্তে ধীরে ধীরে ডোমেনে প্রবেশ করে 'সীমানা স্তর' দ্বারা একটি দৈর্ঘ্যের স্কেল প্রতিষ্ঠিত হয়। বৈশিষ্ট্যযুক্ত দৈর্ঘ্যের স্কেল হিসাবে এই 'অনুপ্রবেশ দৈর্ঘ্য' কখনও কখনও বলা হয়:
δ(t)=πDt−−−−√
যেখানে বিস্তরণ সহগ এবং সময় হয়। যেমনটি দেখা গেছে, কোনও দৈর্ঘ্যের স্কেল সাথে জড়িত নেই কারণ এটি সিস্টেমের বিস্তার গতিবেগ দ্বারা সম্পূর্ণ নির্ধারিত হয়। যেমন একটি সিস্টেমের উদাহরণের জন্য এই প্রশ্নের আমার উত্তর দেখুন ।DtL