اضطراب متعدد المقاييس

الاضطراب متعدد المقاييس هو نوع من التدفقات المضطربة حيث تُجبر الحركة الفوضوية للسائل على نطاقات طولية و/أو زمنية مختلفة. ^{[ 1 ] [ 2 ]} ويتحقق ذلك عادةً بغمر جسم في سائل متحرك ذي ترتيب متعدد المقاييس، غالباً ما يكون شبيهاً بالكسور الهندسية ، للمقاييس الطولية. ويمكن أن يكون هذا الترتيب للمقاييس سلبياً ^{[ 3 ] [ 4 ]} أو نشطاً ^{[ 5 ].}

بما أن التدفقات المضطربة تحتوي على دوامات ذات نطاق واسع من المقاييس، فإن إثارة الاضطراب عند مقاييس محددة (أو نطاق من المقاييس) يسمح بضبط خصائص هذا التدفق بدقة. وقد طُبقت التدفقات المضطربة متعددة المقاييس بنجاح في مجالات مختلفة، ^{[ 6 ]} مثل:

• تقليل الضوضاء الصوتية الصادرة من الأجنحة عن طريق تعديل هندسة المفسدات ؛ ^{[ 7 ]}
• تعزيز انتقال الحرارة من النفاثات المتدفقة التي تمر عبر الشبكات؛ ^{[ 8 ]}
• تقليل شدة انفصال الدوامات في التدفقات التي تمر عبر الصفائح العادية دون تغيير تردد الانفصال ؛ ^{[ 9 ]}
• تحسين الخلط عن طريق التحريك الموفر للطاقة؛ ^{[ 10 ] [ 11 ]}
• تحسين قياس التدفق وتكييف التدفق في الأنابيب؛ ^{[ 12 ]}
• تحسين الاحتراق. ^{[ 13 ] [ 14 ]}

لعب الاضطراب متعدد المقاييس دورًا هامًا في استكشاف البنية الداخلية للاضطراب . ^{[ 15 ]} وقد مكّن هذا النوع من الاضطراب الباحثين من الكشف عن قانون تبديد جديد حيث يكون المعامل${\displaystyle C_{\epsilon }}$في

${\displaystyle \varepsilon =C_{\varepsilon }{\frac {{\mathcal {U}}^{3}}{\mathcal {L}}}}$

ليست ثابتة، كما هو مطلوب في قانون ريتشاردسون - كولموغوروف لتسلسل الطاقة . يمكن التعبير عن هذا القانون الجديد ^{[ 15 ] على النحو التالي:}${\displaystyle C_{\epsilon }\propto {\frac {Re_{I}^{m}}{Re_{L}^{n}}}}$، مع${\displaystyle m\approx 1\approx n}$، أين${\displaystyle Re_{I}}$و${\displaystyle Re_{L}}$تعتمد أرقام رينولدز ، على التوالي، على الشروط الابتدائية/العامة (مثل سرعة التدفق الحر ومقياس طول الجسم ) والشروط المحلية (مثل متوسط ​​السرعة التربيعية ومقياس الطول المتكامل). يصف قانون التبديد الجديد هذا اضطراب عدم التوازن بشكل عام في مختلف التدفقات (وليس فقط اضطراب متعدد المقاييس)، وينتج عن تدرج طاقة غير مستقر وغير متوازن . يشير هذا الخلل إلى وجود مقاييس جديدة لمتوسط ​​التدفق في تدفقات القص الحر المضطربة، كما لوحظ بالفعل في آثار التدفق المحورية المتناظرة ^{[ 15 ] [ 16 ].}