第45章邊界層方程
會(huì)議要開(kāi)一個(gè)月,第一周在頂樓大廳中討論現(xiàn)代物理前沿的未知問(wèn)題,許多人發(fā)表各自的看法,各種物理思想激烈碰撞。
有些人甚至?xí)车拿婕t耳赤!
但有意思的是,只要楊正宇說(shuō)話,他們都會(huì)安靜的聽(tīng)。
很少有反駁的,大部分都是帶著詢問(wèn)的語(yǔ)氣去問(wèn)。
卓越雖然聽(tīng)不懂,但他還是用腦袋強(qiáng)行記憶下來(lái),有些覺(jué)得很重要的,他就記到電腦上。
第二周和第三周,所有科學(xué)家都根據(jù)各自研究的領(lǐng)域,分配到一個(gè)個(gè)小廳中。
從第二周開(kāi)始,卓越聽(tīng)起來(lái)就很輕松了,因?yàn)榇蟛糠侄际亲约郝?tīng)懂的知識(shí)。
會(huì)議每天是從上午八點(diǎn)開(kāi),中午十二點(diǎn)結(jié)束,下午兩點(diǎn)繼續(xù),晚上六點(diǎn)結(jié)束!
但很多時(shí)候,大家中午都不休息,也不離開(kāi)討論的地方,就在現(xiàn)場(chǎng)吃,一邊吃一邊討論。
要不是這些人里年紀(jì)大的占大部分,晚上的時(shí)候他們會(huì)不到十二點(diǎn)不離開(kāi),所以一般晚上十點(diǎn)才散場(chǎng)。
卓越很興奮,與他們討論一天,比他過(guò)去一周時(shí)間學(xué)到的知識(shí)還多。
每次開(kāi)完會(huì)回到酒店,他就將當(dāng)天學(xué)到的東西復(fù)習(xí)一番,一直忙到臨晨?jī)牲c(diǎn),然后洗個(gè)澡就睡下了。
這讓他感覺(jué)自己好像又回到高中時(shí)代。
那時(shí)候的自己為了考一個(gè)好大學(xué)也是這么拼命。
兩周后的晚上!
卓越坐在電腦前,電腦旁放著一個(gè)本子,上面寫著許多公式和數(shù)字,還有一杯咖啡。
他手中夾著筆,目露思索,心道:“所以說(shuō),流體的固壁附近的一薄層中的粘性很重要?!?br/>
“而這就是邊界層!”
“在平板的前段部位,邊界層總是呈層流狀態(tài),隨著雷諾數(shù)的數(shù)值的增大,層流邊界層將處于不穩(wěn)定狀態(tài),并逐漸過(guò)渡為湍流邊界層?!?br/>
“當(dāng)雷諾數(shù)增加到一定數(shù)值時(shí),邊界層則完全處于湍流狀態(tài)?!?br/>
“邊界層由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯默F(xiàn)象被稱作邊界層轉(zhuǎn)捩?!?br/>
“雷諾數(shù)的計(jì)算公式是這樣的?!?br/>
說(shuō)著卓越在電腦上打下公式。
【re?=ρv∞x/μ.】
“邊界層從層流到湍流的流速范圍是在5x10?~3x10??!?br/>
卓越笑道:“邊界層解決了,下面是紊動(dòng)機(jī)理?!?br/>
他手放到鼠標(biāo)上,找到自己這段時(shí)間整理的紊動(dòng)機(jī)理知識(shí),很快他就找到了。
“紊動(dòng)機(jī)理也是根據(jù)邊界層來(lái)判定的,分別有邊界層名義厚度的量級(jí)估計(jì)、邊界層排擠厚度、動(dòng)量損失厚度和能量損失厚度?!?br/>
“首先是邊界層厚度的量級(jí)估計(jì)……”
他將計(jì)算的東西不斷的打到電腦上。
許久后,他道:“紊動(dòng)機(jī)理弄好了,最后是邊界層方程!”
“根據(jù)我這段時(shí)間的研究,發(fā)現(xiàn)n-s方程不僅對(duì)湍流方程有幫助,對(duì)邊界層方程同樣有很大的幫助,甚至可以說(shuō)是決定性幫助。”
“如果沒(méi)有n-s方程,那么邊界層方程是無(wú)法求出來(lái)的?!?br/>
看了眼時(shí)間,已經(jīng)是臨晨一點(diǎn)了,他雙手使勁的搓了搓臉,然后端起咖啡喝了口。
都說(shuō)咖啡提神,卓越?jīng)]感覺(jué)到,他只當(dāng)作飲品喝。
“二維定常n-s方程在一定情況下的簡(jiǎn)化可獲得邊界層方程。”
說(shuō)著他拿起筆在本子上寫。
【?u/?x+?v/?y=0連續(xù)性方程……】
一個(gè)多小時(shí)后,他甩了甩手,嘆息一聲看著自己寫的滿滿五張紙的東西。
上面的公式和數(shù)字眼花繚亂,就算是那些物理系研究生看到都會(huì)雙眼茫然。
心中直呼看不懂。
看了一眼時(shí)間,已經(jīng)三點(diǎn)了,早就過(guò)了往常睡覺(jué)的時(shí)間。
但此時(shí)他卻一點(diǎn)困意都沒(méi)有,精神很興奮。
“就差最后一步了,邊界層方程就推導(dǎo)出來(lái)了。”
說(shuō)完他繼續(xù)寫。
【通過(guò)對(duì)上述各項(xiàng)的量級(jí)分析和比較,略去無(wú)窮小量之后,方程簡(jiǎn)化為以下樣式:
u?u/?x+v?u/?y=-1/ρ?p/?x+v?2u/?y2
?u/?x+?v/?y=0?p/?y=0】
“但是……”卓越皺眉,道:“此方程有很大的局限性,只適用于比較平坦的二元曲壁?!?br/>
不管是在數(shù)學(xué),還是在物理和自然科學(xué)的任何一個(gè)領(lǐng)域,都沒(méi)有通用的方程。
所以,不同的情況用不同的方程。
卓越思考許久,又開(kāi)始下筆寫。
【u?u/?x+v?u/?y=-1/ρdp/dx+?/?y[(v+ε?)?u/?y]
?u/?x+?v/?y=0】
“這是二維不可壓縮湍流邊界層的微分方程!”