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(gè)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。”
“它是由粘性力引起的,由無數(shù)個(gè)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(gè)重要依據(jù)。”
“當(dāng)雷諾數(shù)很小時(shí),粘性力起主導(dǎo)作用,此時(shí)流態(tài)為層流。”
“當(dāng)雷諾數(shù)很大時(shí),慣性力起主導(dǎo)作用,此時(shí)流態(tài)為湍流。”
“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。”
“所以,還要推導(dǎo)出一個(gè)湍流摩擦系數(shù)公式。”
“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(yàn)的方法。”
“而湍流流動的復(fù)雜性公式是。”
說著他拿起筆,在本子上寫。
【l=(μ+e)du/dy……】
卓越長呼一口氣,看著自己寫的公式,驗(yàn)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(gè)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(yàn)證前,都要有一個(gè)模型。”
“所以,湍流也應(yīng)該有湍流模型。”
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(yàn)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。”
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(yàn)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(gè)一方程模型,相對于二方程模型計(jì)算量小,穩(wěn)定性好,同時(shí)又有較高的精度。
“首先是s-a湍流模型的基礎(chǔ)方程。”
【df/dt=f/t(u.)f=擴(kuò)散項(xiàng)+產(chǎn)生項(xiàng)-耗散項(xiàng)】
“擴(kuò)散項(xiàng)是!”
“s-a的擴(kuò)散項(xiàng)相比于其余模型的擴(kuò)散項(xiàng)更加的保守,因此要引入非保守的擴(kuò)散項(xiàng),要在其中添加v的一階微分,所以可得擴(kuò)散項(xiàng)的表達(dá)式為。”
【擴(kuò)散項(xiàng)=1/σ[.(vv)+cb(v)](是數(shù)字下標(biāo)t)……】
“好了,模型基本建立起來了。”
“下面開始校準(zhǔn)。”
“理論校準(zhǔn)肯定不行,要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)。”
“就是不知道學(xué)校哪里可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)?”
“這種事還是要找楊老師,我也好久沒看到他了,去他家看看吧!”
說完,他收拾好東西,將它們送回宿舍,之后去楊老師家。
楊教授此時(shí)正和宗教授在家里大眼瞪小眼。
一旁的楊爍和一位年齡與他相仿的年輕女性局促不安的坐在沙發(fā)上。
這位年輕女性就是楊爍的女友宗晴晴,一米六二的身高,五官甜美,皮膚白暫。
兩人幾個(gè)小時(shí)前在外約會,被宗教授的學(xué)生發(fā)現(xiàn),然后將這事告訴宗教授。
宗教授就將宗晴晴叫回家問,沒想到事情是真的,于是就帶著宗晴晴來找楊教授和楊爍。
兩人玩歸玩,鬧歸鬧,但別把感情開玩笑,這還發(fā)展出真感情了。
宗教授心中很不是滋味,自己的寶貝孫女,竟然被楊爍這小癟犢子摘了。
他越是看楊爍就越是不順眼,連帶著,以前看楊教授不順眼,現(xiàn)在更不順眼。
這一家子沒一個(gè)好的,楊教授把卓越帶走了,楊爍又把自己孫女帶走了,簡直是過分。
“老宗啊!”許久后,楊教授打破平靜,道:“我看他們在一起很合適嗎!”
對于楊爍和宗晴晴在一起,楊教授心里樂開花了,自己和宗教授斗了這么多年,沒想到是自己孫子為自己扳回來一局。
“屁!”宗教授憤怒的道:“楊書癡,這事你想都別想,你孫子想娶我孫女,