一、課程簡介:

紊流，或稱亂流，顧名思義就是亂七八糟的流場。在我們的日常生活中，在大自然裡，在工業應用中，它，幾乎占據了所有場合。說它亂，因為它無法預測與掌控；所謂亂，是量測到的數據永遠跳動不定，也不重複。事實上，不必到光速，甚至不必到聲速，紊流就可以發生。那就是說它再怎麼亂，也該遵守三大守恆定律吧！那就是說它再怎麼亂，也是有某種「秩序」的亂吧！什麼樣的秩序可以存在在紊流中呢？在這些秩序下，紊流又是如何「亂」呢？「亂中有序」，似混沌。可是，紊流與混沌是同一種東西嗎？
這一門課，我們希望定性地一灠紊流的世界，並入門式地介紹相關分析預測的工具。
課程內容大致安排如下：
1. Physical nature of turbulence: regularity, chaos and turbulence; intermittence and similarity
2. Space and time scales in turbulence: vortex stretching and viscous dissipation
3. Statistical tools: mean and fluctuations; illustrative examples
4. Classical models of jets, wakes, and boundary layers
5. Decomposition of scales: spectral analysis
6. Kolmogorov theory and intermittence theories
7. Turbulence simulations: DNS, LES, RANS

二、先修課程:

流體力學

三、教科書: An Introduction to Turbulent Flow
J. Mathieu and J. Scott, Cambridge

參考書目:
1. The Physics of Fluid Turbulence/W.D. McComb
2. Turbulence in Fluids: Stochastic and Numerical Modelling/M. Lesieue
3. The Theory of Homogeneous Turbulence/G.K. Batchelor
4. A First Course in Turbulencce/H. Tennekes and J.L. Lumle
5. Viscous Fluid Flow/Frank M. White