Turbulent Mixing in Nonreactive and Reactive Flows

تلاطم، اختلاط و تعامل متقابل تلاطم و شیمی همچنان گیج کننده و غیرقابل نفوذ در لایه های مقدماتی مکانیک سیالات باقی می ماند. ده سال گذشته پیشرفت های عظیمی را در رایانه ها و تکنیک های محاسباتی از یک سو و در اندازه گیری ها و پردازش داده ها از سوی دیگر به ارمغان آورده است. تأثیر چنین قابلیت هایی به انقلابی هم در درک ساختار تلاطم و هم در روش های پیش بینی برای کاربرد در فناوری منجر شده است. ایده های اولیه در مورد تلاطم که مجموعه ای از پدیده های پیچیده است و دارای نوعی ساختار منسجم نسبتاً قوی است، در کار تجربی اخیر به خوبی اثبات شده است. ما هنوز در ابتدای درک همه جنبه‌های چنین انسجامی و احتمالات گنجاندن چنین ساختاری در مدل‌های تحلیلی برای مواردی هستیم که تقریب لایه برشی نازک ممکن است معتبر باشد. با این وجود، بدنه برجسته ای از "تعقیب کننده های گردابی" به وجود آمده است. ساختار لایه های اختلاط که چند سالی است از نظر همبستگی و تحلیل طیفی مورد مطالعه قرار گرفته است نیز بهتر درک می شود. به نظر می رسد هر دو مفهوم احتمال مانند نمونه برداری متناوب و مشروط و همچنین مفهوم ساختار مقیاس بزرگ و کرنش مرتبط، احتمال تمایز و سنتز "غرق" و اختلاط مولکولی را نشان می دهند.

Turbulence, mixing and the mutual interaction of turbulence and chemistry continue to remain perplexing and impregnable in the fron­ tiers of fluid mechanics. The past ten years have brought enormous advances in computers and computational techniques on the one hand and in measurements and data processing on the other. The impact of such capabilities has led to a revolution both in the understanding of the structure of turbulence as well as in the predictive methods for application in technology. The early ideas on turbulence being an array of complicated phenomena and having some form of reasonably strong coherent struc­ ture have become well substantiated in recent experimental work. We are still at the very beginning of understanding all of the aspects of such coherence and of the possibilities of incorporating such structure into the analytical models for even those cases where the thin shear layer approximation may be valid. Nevertheless a distinguished body of "eddy chasers" has come into existence. The structure of mixing layers which has been studied for some years in terms of correlations and spectral analysis is also getting better understood. Both probability concepts such as intermittency and conditional sampling as well as the concept of large scale structure and the associated strain seem to indicate possibilities of distinguishing and synthesizing 'engulfment' and molecular mixing.