泰勒(Taylor)提出在滿足某些條件的情況下，當湍流流經感測器時，可以認為湍流是被凍結的.其含義是在空間上一固定點對湍流的觀測結果統計上等同於同時段沿平均風方向空間各點的觀測，也稱為定型湍流假設，當然湍流並不是真的被凍結，只是假設湍渦發展的時間尺度大於它被平流攜帶經過探頭所需的時間，泰勒假設才適用。
基本介紹
- 中文名：泰勒假設
- 外文名：taylorfrozen hypothesis
- 又稱：定型湍流假設
- 條件：平穩氣流和均勻湍流
- 原理：風速與時間乘積等於氣團運行距離
- 含義：固定點的觀測代表各點觀測
簡介,原理,公式,適用條件,
簡介
泰勒(Taylor)提出在滿足某些條件的情況下，當湍流流經感測器時，可以認為湍流是被凍結的.其含義是在空間上一固定點對湍流的觀測結果統計上等同於同時段沿平均風方向空間各點的觀測，也稱為定型湍流假設，當然湍流並不是真的被凍結，只是假設湍渦發展的時間尺度大於它被平流攜帶經過探頭所需的時間，泰勒假設才適用。
原理
我們常常需要邊界層湍渦大小和運動尺度方面的信息，遺憾的是，要得到一張邊界層快照是很難的。我們發現，對空間某一點進行長期測量比較容易，而要進行瞬時的大範圍觀測卻很難。例如安裝在觀測塔上的氣象儀器，當湍流通過感測器時，便能為我們提供一張邊界層隨時間變化的記錄。
1938年G.I.泰勒假設，在某些特定情況下，當湍流平移過感測器時，可以把它看成是凝固的。這樣，風速就可以用來把本來作為時間函式對湍流的測量變為相應的空同上的測量。我們應當考慮湍流並不是真正凝固的，因此，泰勒的簡化假說只能用於湍渦發展的時間尺度大於其平移過感測器的時間。
公式
利用風速ū與時間t的乘積等於該空氣團運行距離x=ūt的關係，可將時間序列的湍流資料轉化為相應的空間測量資料，其中ū為平均風速，選擇x沿主導風速方向。
對於任意變數ω，泰勒假設可表述為：當dω/dt=0時，湍流是凍結的、因此泰勒假設的一般形式為：
其中u，v和w分別為x，y和z方向的風速分量。
適用條件
泰勒假設雖然一直沒有得到嚴格的證明，而且此假設中實際還隱含著平穩氣流和均勻湍流的條件，風速也不宜過小，但根據實際觀測資料的驗證，泰勒假設在邊界層中是適用的。
