流体作湍流运动时所产生的应力,除了粘性应力外尚有附加的应力,包括法向附加应力和切向附加应力,这些附加的应力都是湍流所特有的,是由于流体质点的脉动产生的 , 称为雷诺应力。雷诺应力包括湍流正应力和湍流切应力。
对于不可压缩粘性流动,在不考虑质量力的情况下, N-S 方程具有下列形式:
式(1)
著名的不可压缩流体作湍流运动时的时均运动方程,即雷诺方程:
式(2)
将时均运动方程和 N-S 方程相比可以看出,湍流中的应力,除了由于粘性所产生的应力外,还有由于湍流脉动运动所形成的附加应力,这些附加应力称为雷诺应力。雷诺方程与 N-S 方程在形式上是相同的,只不过在粘性应力项中多出了附加的湍流应力项。
将雷诺方程与粘性流体应力形式的动量方程进行比较,由式(2)可以看出,在湍流的时均运动中,除了原有的粘性应力分量外,还多出了由脉动速度乘积的时均值
等构成的附加项,这些附加项构成了一个对称的二阶张量,即
式(3)
式(3)中的各项构成了所谓的雷诺应力。