Il 08 Nov 2004, 15:54, Daniel <daniele.fua_at_unimib.it> ha scritto:
> Tetis wrote:
> > Mi chiedo se ti risulta che abbia un ruolo,
> > nella stima dei coefficienti di dinamica turbolenta, la conoscenza delle
> > costanti di diffusione molecolare.
>
> Sinceramente non vorrei entrare molto nei particolari perche' il
> discorso diventa lungo. La turbolenza e' un artificio per cercare di
> trattare l'influenza dei moti di un fluido a scale inferiori a quelle
> che uno sta effettivamente trattando. Prendendo a prestito un termine
> dei modellisti si chiamano "moti sotto-griglia".
Questo mi � chiaro, per me la turbolenza � un fenomeno
di auto-organizzazione delle soluzioni dinamiche di cui
diamo una descrizione essenziale per mezzo dei coefficienti
di scala. Con questo puoi dar per scontato che so che la
turbolenza � essenzialmente un fenomeno che si svolge a
varie scale.
In corrispondenza con l'arcinota immagine della cascata
di similarit�. Pi� sotto di una certa scala non si pu�
andare perch� entrano in gioco le dinamiche molecolari
vere e proprie. Quindi capisco anche il significato
del tuo si e no. E' per questo quando scrivi:
Chi e' interessato, poi, puo'
> andare a vedere come e da quali grandezze fisiche dipendono questi
> coefficienti (p.es. cammino libero medio e il suo equivalente turbolento
> "mixing length", etc).
Io ti chiedo:
Per capire: si tratta della lunghezza di correlazione del campo di
velocita'? Oppure � un oggetto pi� complicato. Perch� non capisco
in che modo vedere l'analogia con il cammino libero medio, e quindi
ti sarei grato di una caratterizzazione pi� dettagliata. Dai per
noto che so cosa � un coefficiente di scala, e che ho una vaga idea
del modello di Kolmogorov per lo spettro di frequenza.
Se sto' studiando una
> brezza di mare, per esempio, che si sviluppa su varie decine di
> chilometri (orizzontali), le fluttuazioni del vento che fanno sventolare
> la bandierina del bagnino potrebbero essere importanti ma non vengono
> trattate nei dettagli bensi' come "turbolenza".
Se vuoi tutto quello che serve per evitare di entrare
nei dettagli di una specifica soluzione � accertarsi
del fatto che la fenomenologia che vuoi stimare sia
caratterizzabile da "grandi numeri". Per� una volta
accertato questo poi occorre riuscire a stabilire
dove entrano i parametri fisici del sistema
microscopico. E' vero che un gas lo tratti come se
fosse un fluido, ma � pur sempre un gas e per questo
ha una statistica un poco pi� semplice. Fuori delle
condizioni critiche ha una equazione di stato che
calcoli dal modello microscopico. Quello che
vorrei capire � se puoi calcolare anche i parametri
di turbolenza da questi parametri di massima.
Oppure, se per esempio devi conoscere anche i
parametri critici, cio� c'� una parte fenomenologica
della turbolenza che non � scritta nella cinetica
dell'approssimazione di gas di Van der Waals?
Se, invece, sto'
> trattando un fenomeno a grande scala come lo spostamento di un fronte
> temporalesco sull'Europa, fenomeni come le brezze possono diventare a
> loro volta "turbolenza".
> Da questo punto di vista puoi vedere l'analogia con la diffusione
> molecolare: anche li si introduce la diffusione perche'
> non-si-sa/non-si-vuole trattare nei particolari il movimento di un
> numero impressionante di molecole.
Io ho un modo un pochino differente di vedere questa
stessa cosa, ma comunque essenzialmente sono d'accordo,
Quello che dico � che da un lato � vero che la diffusione
� stata scoperta prima che si sapesse usare il modello
cinetico, dall'altro la teoria cinetica ed il teorema
del limite centrale sono leggi di probabilit� che si
sovrascrivono alla fenomenologia spicciola. Quindi oggi
per molti sistemi siamo vicini ad ammettere che la
diffusione � un aspetto della convergenza statistica
sui grandi numeri del sistema. In altre parole non andiamo
a risolvere la specifica equazione del moto del sistema per
due motivi: primo � un'approssimazione del vero, perch� la fisica
del sistema � quantistica. Secondo non � la soluzione specifica
quello che vogliamo conoscere in questo caso, ma come quella
parte del sistema si comporta statisticamente nel determinare
i parametri da mettere nelle equazioni macroscopiche.
> Detto questo la risposta alla tua domanda e': si e no. Si perche' il
> coefficiente di diffusione turbolenta dipende dal comportamento dinamico
> del fluido "sotto-griglia" che, a sua volta, dipende per esempio dalla
> viscosita' e quindi dalla diffusione molecolare. No perche'
> operativamente proprio per il fatto che il sottogriglia non viene
> trattato in modo rigoroso, il coefficiente di diffusione turbolenta
> viene espresso da formule piu' o meno empiriche oppure semplicemente
> stimato in base a misure.
Ok. Questa � una parte di risposta. Cio� mi fai capire
che non sono numeri che si tirano fuori ab-initio, almeno
per gli scopi pratici della fisica dell'atmosfera. Ma
vorrei capire quali ingredienti ci sono dentro. Da quel
che hai detto ho capito questo: viscosit�. Densit� immagino,
poi ci sar� temperatura, e poi immagino qualche parametro
che stima il grado di non equilibrio. Che so: energia di
pulse, o grado di produzione di entropia.
> Daniele Fua'
> Uni. Milano-Bicocca
>
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Received on Mon Nov 08 2004 - 20:05:58 CET