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第42章 层流到湍流

回到房间,卓越洗过澡后,坐在桌子前打开电脑,看着一旁的本子,上面是聚会时记的关于湍流的知识,他将它们记到电脑中。

【紊动机理是质点有规律地作分层流动,无论流动边界如何变化……】

【介于上下临界雷诺数之间的流动为过渡段,这个阶段流动的重要特征是流动的不稳定性……】

湍流又叫做紊流,湍流的形成,是从层流开始,也是流体流速最慢的时候,流速缓缓增大,到达一定流速时,是过渡流,流速再增大,达到一定流速时是湍流。

判定层流、过渡流和湍流的流层是由雷诺数根据流体流速判定的,三种状态的过渡到达状态切换点时叫做临界点,也叫做临界雷诺数,比如层流到过渡流,之间状态切换的点就是临界雷诺数。

而推动层流向过渡流和湍流前进的是紊动机理。

卓越心道:“紊动机理到底是什么?”

他上网查了些资料,但对于紊动机理理解的还是很模糊。

会议开始时间是在十五号,今天是十三号,第二天他们还有一天空闲时间。

但很多物理学家大部分都会提前两三天到来,卓越他们来的已经算迟的了,他们来到后会进行一些学术交流。

毕竟像这样的聚会几年才有一次,所以机会很难得。

第二天吃完早饭,方老对着院长和杨教授道:“你们自己去找人聚聚吧,我昨天晚上约了一些人,我要带卓越过去。”

院长和杨教授点了点头。

院长是研究材料的,杨教授以前是研究液晶的,之后就开始研究理论物理的物理弦振动。

两人研究的领域不同,所以都有各自想聚的人。

等到他们离开后,方老带卓越进入一个包间中,这个包间的所有人都是谈论流体力学的。

流体力学是物理的一个领域,很多人把它作为自己主要研究方向,这类人被称为流体力学家。

片刻后他笑道:“还真有层流微团,也有过渡层微团,但一般都叫做湍流微团,或者流体微团。”

“微团具有随机性,因为这种随机运动才使得流体的运动。”

“所以说,紊动机理中最重要的是湍流微团,只要搞懂湍流微团,差不多也就搞紊动机理。”

“再看看什么叫紊动应力。”

很快,他就查到了。

紊动应力又称为雷诺应力,它是由脉动流引起的切应力,是产生再紊动水流流体内部的切应力。

漩涡的垂向运动使素流中各水层的性质可以不断进行交换,其中动量的交换产生素动应力,从而决定了平均流速场,通过动量交换的过程,水层间动量交换的结果所以会产生剪力。

“所以说紊动应力的切应力产生漩涡,给流体带来动力,使得流体从层流不断向湍流前进。”

“那么紊动机理中就不是湍流微团最重要,而是紊动应力。”

“因为有紊动应力,才产生湍流微团,才使得流体运动。”

卓越吐出一口气,脑海中整理出近段时间对湍流的学习。

许久后,他心道:“要想推导出湍流方程,必须知道流体的三种状态,雷诺数是判定流体的三种状态,之后知道紊动机理,紊动机理里包含紊动应力和湍流微团,然后要知道雷诺临界点和边界层,靠边界层和N-S方程可推导出边界层方程,这应该就是流体从层流到湍流的整个过程。”

“最后就可推导出湍流方程!”

卓越又是一笑,“从这我倒是可以先推出边界层方程,虽然N-S方程论文还没发表,但边界层方程的论文可以提前发表到自然杂志。”

发表一个边界层方程,只能获得一个小成就,让湍流进步一小步。

这点小成就,别说美利坚,就连一名国际知名物理学家都不看在眼里。

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