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第55章 湍流摩擦系数公式和湍流模型方程

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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。”

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