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第40章 湍流实验

打印出电脑中的曲线。

    许久之后,纪教授将机器关闭,卓越遗憾的收回目光。

    之后几天时间,在实验室中,他们又实验了其余所有的流动显示。

    不仅有水流的流动显示,还有气流的流动显示。

    纪教授手中拿着几十张布满曲线和粒子图像的纸道:“我们来计算一番实验结果吧!”

    纪教授实验室的办公室中!

    三人围着一张桌子坐下,所有的实验报告摊放在桌子上。

    纪教授道:“根据雷诺实验,我知道上下临界流速,上临界流速是层流变湍流,下临界流速是湍流变层流。”

    “所以,我们可以研究出湍流的规律、统计和湍流脉动的谱。”

    “根据我这么多年的研究发现,湍流的速度场是时间、空间坐标和实验次数的不规则函数……”

    “……”

    【当ξ=0时,=∫s(k)exp(ikξ)dkdkdk】

    “波谱s(k)表示脉动动能在波数段(k,kdk)中的分布。”

    纪教授扔下手中笔道:“这就是我这么多年的研究,你们看看接下来应该怎么走?”

    卓越道:“纪教授,根据这几天的实验,我想到一种方法,您看看怎么样。”

    “你说!”

    纪教授身子坐直一些,露出严肃的表情。

    他可不会把卓越当作学生,哪个学生能解出n-s方程啊!

    卓越现在的影响力可比他大多了。

    卓越道:“如果我们根据一定的准则检测湍流信号,当湍流信号满足条件准则时,开始记录一组或几组信号,然后对记录的数据进行统计分析。”

    “例如这样!”卓越找出其中一份数据,“你们看这份数据,湍流边界层外层,速度脉动并非始终有很高的强度,而是间歇性地出现高强度脉动。”

    “像这种情况,最简单的方式是采样时使用湍流间歇因子的的测量。”

    纪教授问道:“我们是要用别的方式实验?”

    “不用!”卓越道:“其实这种测量方式我这几天已经做了。”

    “你做了?”纪教授疑惑的道:“你什么时候做的?”

    他这几天都和卓越在一起,一直都在看着他做实验,他没发现卓越做了他说的实验。

    “其实就是迹线和染色体实验,只是我把其中特殊的数据收集起来,所以就成了间歇性因子的测量。”

    “奥,原来是这样,将间歇性因子测量找出来,然后呢?”

    “然后我们可以根据这些数据,得出示性函数,求出间歇因子,最后就可得到湍流状态平均值和非湍流状态的平均值。”

    “你是说湍流状态和非湍流状态的示性函数?”

    “对!”卓越点头。

    “你把数据给我看看。”

    “好的!”卓越从数据中找到几份数据,指着它们上面的某个数据道:“您看,就是这些数据。”

    纪教授看了片刻后道:“我写出来,你看看对不对。”

    示性函数他也经常用到,只是用到的数据和卓越说的不同。

    但他知道公式,所以卓越说的数据他可以很快写出来。

    “好的!”

    纪教授拿起笔写。

    【l=1,|u‘/u∞|>u/u∞=001……】

    纪教授问道:“是这样吗?”

    卓越看了下,脑海中默默计算,之后道:“是的!”

    纪教授道:“如果是以这个为示性函数,那么间歇性因子就是这样。”

    【r=n∑i=1i/n】

    卓越道:“对!”

    纪教授继续道:“那么湍流状态平均值和非湍流状态平均值就是这样!”

    【<>=lim(n→∞)n∑(i=1)……】

    纪教授问道:“之后怎么办?”

    杨教授道:“之后就用到n-s方程解了。”

    卓越道:“对!”

    纪教授皱眉道:“我这几天也在研究n-s方程,但是怎么也无法推导出湍流的公式,这是为什么,不是说n-s方程是最有效推导出湍流方程的方程吗?”

    卓越笑道:“其实想要用n-s方程推导出湍流,要从最基础的物理公式开始!”

    “什么公式?”

    “牛顿第二定律!”

    “什么?”纪教授失声道:“竟然是从这个公式开始?不会吧!”

    牛顿第二定律是初学物理都会接触到的公式,但就是这么最基础,最简单的公式,竟然是解开湍流的钥匙。

    “是的!”卓越点头道:“我推导出来给您看,您看过之后就知道了。”

    “我推导出给您看看就知道了。”

    “取一质量为m的极小的运动流体单元为研究对象,对其运用牛顿第二定律。”

    【f=ma……】

    “最后我们可以获得以上这两个张量形式。”

    两位教授看着卓越写的满满三张纸的计算,有些迷糊。

    这孩子的脑袋怎么长的,这么复杂的公式竟然在这么短的时间计算出来,关键很多计算他是张口就来,都不用笔另外计算的。

    纪教授和杨教授道:“等等,我要计算一下。”

    一个多小时后,两人教授呼了一口气,心道:“终于计算完了。”

    纪教授揉了揉酸痛的肩膀和脖子,道:“人老了,不服老不行啊,咱们两人一起计算竟然花了这么久,卓越十几分钟就计算好了。”

    “纪教授,您千万别这么说,您一点都不老。”卓越笑道:“您还在壮年呢!”

    “哈哈,壮年!”纪教授大笑,知道卓越说的是奉承话,别人说他不喜欢,但卓越说他就是喜欢。

    纪教授和杨教授看着他们还有卓越写的将近十张纸的计算。

    纪教授喃喃的道:“这里面应用到了斯特尔哈尔数,求得非定常项与惯性项之比。”

    “费劳德数求得惯性力和重力之比……”

    一边说他一边惊叹,杨教授心中也是如此。

    这么庞大的计算量卓越是怎么想出来的,这不是人的脑子啊!

    从这就可看出,他当时推导出n-s方程所需要的脑力不是普通人能做到的。

    难怪说数学和物理是天才的世界,智商稍微差点的在这两个领域想要进入顶尖,连门都看不到。

    杨教授问道:“底下呢?”

    卓越摇头道:“底下应该是从雷诺数和转捩入手,但我不知道怎么写。”

    他突然振奋的道:“只要解开这个,就能求出湍流的公式,百年来无数科学家都无法破解的湍流的神秘面纱就被揭开了。”

    “哎……”杨教授两人心中长叹一声。

    这是最重要的一步啊,但就是这临门一脚,却挡住了他们。

    他们的心中就好似被猫抓一样,但是没办法,前方前进不了了。

    他们看向正在沉思的卓越,眼中流露出期望。

    卓越,你一定行的,加油!

    既然之后无法计算了,卓越就无法从纪教授这寻找到答案了,所以他们在当天就告辞离开。