第55章湍流摩擦系數(shù)公式和湍流模型方程
　　
　　在邊界層論文提交后，卓越開始向湍流方程進(jìn)發(fā)。
　　
　　第二天的上午，他坐在圖書館靠窗的位置，一個人坐在那，面前放著電腦，電腦旁有一堆書和本子，他右手持筆，左手撐著下巴，目露思索。
　　
　　陽光透過窗戶照射到他的身上，沐浴金光，好似偉人在思索。
　　
　　他心道：“湍流是一種非常復(fù)雜的三維非穩(wěn)態(tài)、帶旋轉(zhuǎn)的不規(guī)則流動?！?br/>　　
　　“它是由粘性力引起的，由無數(shù)個漩渦疊加而成。”
　　
　　“雷諾數(shù)是表征慣性力與粘性力的比值，也是判斷層流與湍流的一個重要依據(jù)?！?br/>　　
　　“當(dāng)雷諾數(shù)很小時，粘性力起主導(dǎo)作用，此時流態(tài)為層流。”
　　
　　“當(dāng)雷諾數(shù)很大時，慣性力起主導(dǎo)作用，此時流態(tài)為湍流?！?br/>　　
　　“而不管是粘性力，還是慣性力，它們都有摩擦力，畢竟湍流不是超流體?！?br/>　　
　　“所以，還要推導(dǎo)出一個湍流摩擦系數(shù)公式?！?br/>　　
　　“想要推導(dǎo)出湍流摩擦系數(shù)公式，那么就要先求出湍流流動的復(fù)雜性，而這就要用到工程上處理復(fù)雜問題的方法——半理論半經(jīng)驗的方法?！?br/>　　
　　“而湍流流動的復(fù)雜性公式是?！?br/>　　
　　說著他拿起筆，在本子上寫。
　　
　　【l=(μ+ε)du/dy……】
　　
　　卓越長呼一口氣，看著自己寫的公式，驗證一番后，他滿意的點(diǎn)頭。
　　
　　“湍流摩擦系數(shù)求出來了，但依然不滿足求出湍流方程。”
　　
　　湍流方程是一個世紀(jì)難題，雖然卓越求出了n-s方程，讓湍流有了理論基礎(chǔ)。
　　
　　但是這對于解決湍流還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
　　
　　至今他已經(jīng)解開了湍流的三種模式，雷諾數(shù)，邊界層方程和湍流摩擦系數(shù)，而他還是沒法解開湍流。
　　
　　“任何理論被驗證前，都要有一個模型?！?br/>　　
　　“所以，湍流也應(yīng)該有湍流模型?！?br/>　　
　　所謂湍流模型是以雷諾平均運(yùn)動方程與脈動運(yùn)動方程為基礎(chǔ)，依靠理論與經(jīng)驗的結(jié)合，引進(jìn)一系列模型假設(shè)，而建立起的一組描寫湍流平均量的封閉方程組。
　　
　　說完他在電腦上搜索關(guān)于湍流模型信息，很快他就找到了。
　　
　　“有四種模型？”卓越淡笑道：“也對，湍流畢竟被研究這么久了，有這么多模型也很正常?！?br/>　　
　　湍流模型有四種模型，分別是零方程模型、一方程模型、二方程模型和雷諾應(yīng)力模型。
　　
　　零方程模型分為兩種，c-s模型和b-l模型。
　　
　　一方程模型也有兩種，s-a模型和b-b模型，s-a模型是從一種經(jīng)驗和量綱分析出發(fā)的，而b-b模型是從二方程模型簡化而來。
　　
　　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數(shù)公式，那么模型就選s-a模型吧！”
　　
　　s-a湍流模型是一個一方程模型，相對于二方程模型計算量小，穩(wěn)定性好，同時又有較高的精度。
　　
　　“首先是s-a湍流模型的基礎(chǔ)方程?！?br/>　　
　　【df/dt=?f/?t(u.?)f=擴(kuò)散項+產(chǎn)生項-耗散項】
　　
　　“擴(kuò)散項是！”
　　
　　“s-a的擴(kuò)散項相比于其余模型的擴(kuò)散項更加的保守，因此要引入非保守的擴(kuò)散項，要在其中添加v?的一階微分，所以可得擴(kuò)散項的表達(dá)式為。”
　　
　　【擴(kuò)散項=1/σ[?.(v??v?)+cb?(?v?)2](?是數(shù)字下標(biāo)t）……】