正文 第55章 湍流摩擦系数公式和湍流模型方程

目录:学霸系科学家系统| 作者:当梦想来敲门| 类别:其他类型

    在边界层论文提交后,卓越开始向湍流方程进发。

    第二天的上午,他坐在图书馆靠窗的位置,一个人坐在那,面前放着电脑,电脑旁有一堆书和本子,他右手持笔,左手撑着下巴,目露思索。

    阳光透过窗户照射到他的身上,沐浴金光,好似伟人在思索。

    他心道:“湍流是一种非常复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动。”

    “它是由粘性力引起的,由无数个漩涡叠加而成。”

    “雷诺数是表征惯性力与粘性力的比值,也是判断层流与湍流的一个重要依据。”

    “当雷诺数很小时,粘性力起主导作用,此时流态为层流。”

    “当雷诺数很大时,惯性力起主导作用,此时流态为湍流。”

    “而不管是粘性力,还是惯性力,它们都有摩擦力,毕竟湍流不是超流体。”

    “所以,还要推导出一个湍流摩擦系数公式。”

    “想要推导出湍流摩擦系数公式,那么就要先求出湍流流动的复杂性,而这就要用到工程上处理复杂问题的方法——半理论半经验的方法。”

    “而湍流流动的复杂性公式是。”

    说着他拿起笔,在本子上写。

    【l=(μ+ε)du/dy……】

    卓越长呼一口气,看着自己写的公式,验证一番后,他满意的点头。

    “湍流摩擦系数求出来了,但依然不满足求出湍流方程。”

    湍流方程是一个世纪难题,虽然卓越求出了N-S方程,让湍流有了理论基础。

    但是这对于解决湍流还远远不够。

    至今他已经解开了湍流的三种模式,雷诺数,边界层方程和湍流摩擦系数,而他还是没法解开湍流。

    “任何理论被验证前,都要有一个模型。”

    “所以,湍流也应该有湍流模型。”

    所谓湍流模型是以雷诺平均运动方程与脉动运动方程为基础,依靠理论与经验的结合,引进一系列模型假设,而建立起的一组描写湍流平均量的封闭方程组。

    说完他在电脑上搜索关于湍流模型信息,很快他就找到了。

    “有四种模型?”卓越淡笑道:“也对,湍流毕竟被研究这么久了,有这么多模型也很正常。”

    湍流模型有四种模型,分别是零方程模型、一方程模型、二方程模型和雷诺应力模型。

    零方程模型分为两种,C-S模型和B-L模型。

    一方程模型也有两种,S-A模型和B-B模型,S-A模型是从一种经验和量纲分析出发的,而B-B模型是从二方程模型简化而来。

    二方程模型是k-e模型和k-omega模型。

    “既然求出了湍流摩擦系数公式,那么模型就选S-A模型吧!”

    S-A湍流模型是一个一方程模型,相对于二方程模型计算量小,稳定性好,同时又有较高的精度。

    “首先是S-A湍流模型的基础方程。”

    【DF/Dt=?F/?t(u.?)F=扩散项+产生项-耗散项】

    “扩散项是!”

    “S-A的扩散项相比于其余模型的扩散项更加的保守,因此要引入非保守的扩散项,要在其中添加v?的一阶微分,所以可得扩散项的表达式为。”

    【扩散项=1/σ[?.(v??v?)+cb?(?v?)2](?是数字下标t)……】

    “好了,模型基本建立起来了。”

    “下面开始校准。”

    “理论校准肯定不行,要进行实验校准。”

    “就是不知道学校哪里可以进行实验校准?”

    “这种事还是要找杨老师,我也好久没看到他了,去他家看看吧!”

    说完,他收拾好东西,将它们送回宿舍,之后去杨老师家。

    杨教授此时正和宗教授在家里大眼瞪小眼。

    一旁的杨烁和一位年龄与他相仿的年轻女性局促不安的坐在沙发上。

    这位年轻女性就是杨烁的女友宗晴晴,一米六二的身高,五官甜美,皮肤白暂。

    两人几个小时前在外约会,被宗教授的学生发现,然后将这事告诉宗教授。

    宗教授就将宗晴晴叫回家问,没想到事情是真的,于是就带着宗晴晴来找杨教授和杨烁。

    两人玩归玩,闹归闹,但别把感情开玩笑,这还发展出真感情了。

    宗教授心中很不是滋味,自己的宝贝孙女,竟然被杨烁这小瘪犊子摘了。

    他越是看杨烁就越是不顺眼,连带着,以前看杨教授不顺眼,现在更不顺眼。

    这一家子没一个好的,杨教授把卓越带走了,杨烁又把自己孙女带走了,简直是过分。

    “老宗啊!”许久后,杨教授打破平静,道:“我看他们在一起很合适吗!”

    对于杨烁和宗晴晴在一起,杨教授心里乐开花了,自己和宗教授斗了这么多年,没想到是自己孙子为自己扳回来一局。

    “屁!”宗教授愤怒的道:“杨书痴,这事你想都别想,你孙子想娶我孙女,你还是去睡觉吧,梦里什么都有。”

    “老宗,咱们都是高级知识分子,你可别思想老古董啊,现在年轻人都讲究自由恋爱,你也要与时俱进。”

    “我可以让晴晴自由恋爱,但就是不能选你老杨家的人。”

    “我家怎么了?我家是配不上你家了?”杨教授瞪眼道:“你我都是同一所大学的教授,他们的父辈也是实力相当,我们两家可以说是门当户对,你说我家是哪一点不如你家?”

    “反正就是不行!”宗教授梗着脖子道。

    他其实对杨烁挺满意的,他是对杨思理有意见。

    两人争斗了这么多年,前段时间更是因为卓越而失败。

    当然,最后杨思理也没得到好,卓越最后去麻省了。

    但他是嫁孙女,还是嫁给杨思理的孙子杨烁,以后就是杨家人了,这看上去自己就低杨思理一头了。

    他心中很是烦躁!

    这时,门被敲响,杨老夫人从屋里走出来,看在客厅中大眼瞪小眼的两人道:“你俩行了啊,他们两个年轻人谈恋爱就让他们谈呗。”

    杨老夫人年轻时是才女,当时和宗教授,还有杨教授是同学,所以三人从年轻时就认识了。

    说完就去开门。

    “卓越!”杨老夫人惊喜的道:“你可好久没来了啊!”

    “师母!”卓越道:“老师在吗?”

    “在呢,宗教授也在!”

    “宗教授也在,我也好久没看到宗教授了。”

    说着卓越走进屋,但一看眼前情形就感到不对。