Transition, Turbulence, and Noise: Theory and Applications for Scientists and Engineers

آشفتگی در اکثر موقعیت‌های جریان رخ می‌دهد، چه به طور طبیعی و چه در سیستم‌های تکنولوژیکی. بنابراین، تلاش قابل توجهی در تلاش برای درک پدیده تلاطم انجام می شود. کشف اخیر ساختار منسجم در جریان‌های برشی آشفته و پیشرفت‌های مدرن در قابلیت‌های رایانه‌ای، کار تحقیقاتی در آشفتگی را متحول کرده است. شواهد قوی وجود دارد که ساختار منسجم در جریان های برشی آشفته یادآور امواج پایداری غیرخطی است. به این ترتیب، علاقه به امواج پایداری غیرخطی نه تنها برای درک آخرین مراحل فرآیند انتقال آرام- آشفته، بلکه برای درک ساختارهای منسجم در جریان‌های آشفته افزایش یافته است. همچنین. پیشرفت‌های کامپیوتری، شبیه‌سازی عددی مستقیم در اعداد رینولدز پایین و شبیه‌سازی گردابی بزرگ در اعداد رینولدز بالا امکان‌پذیر شده است. این امر پیش‌بینی اصول اولیه نویز ایجاد شده توسط تلاطم را امکان‌پذیر کرد. بنابراین، این کتاب با هدف ارائه یک مطالعه مقدماتی در سطح فارغ التحصیل از تلاطم در حالی که چنین دیدگاه های اخیر نگران کننده برای محققان است. این کتاب نتیجه‌ای از یادداشت‌های سخنرانی در این زمینه است که به دانشجویان تحصیلات تکمیلی در رشته مهندسی ارائه می‌شود. این کتاب باید مورد توجه مهندسان محقق و دانش آموختگان علوم و مهندسی باشد. مبانی نظری ارائه شده نه تنها برای مطالعه ادبیات تخصصی در مورد تلاطم بلکه برای تحقیقات نظری در مورد این موضوع کافی است.

Turbulence takes place in most flow situations whethertheyoccur naturally or in technological systems. Therefore, considerable effort is being expended in an attempt to understand the phenomenon of turbulence. The recent discovery ofcoherent structure in turbulent shear flows and the modem developments in computer capabilities have revolutionized research work in turbulence. There is a strong evidence that the coherent structure in turbulent shear flows is reminiscent of nonlinear stability waves. As such, the interest in nonlinear stability waves has increased not only for the understandingofthe latterstages of the laminar-turbulent transition process, but also for understanding the coherent structures in turbulent flows. Also. the advances in computers have made direct numerical simulation possible at Low-Reynolds numbers and large-eddy simulation possible at high Reynolds numbers. This made first-principles prediction of turbulence-generated noise feasible. Therefore, this book aims at presenting a graduate-level introductory study of turbulence while accounting for such recent views of concern to researchers. This book is an outgrowth oflecture notes on the subject offered to graduate students in engineering. The book should be of interest to research engineers and graduatestudents in science and engineering. The theoretical basis presented is sufficient not only for studying the specialized literature on turbulence but also for theoretical investigations on the subject.