學霸系科學家系統

第45章 邊界層方程

會議要開一個月,第一週在頂樓大廳中討論現代物理前沿的未知問題,許多人發表各自的看法,各種物理思想激烈碰撞。

有些人甚至會吵的面紅耳赤!

但有意思的是,只要楊正宇說話,他們都會安靜的聽。

很少有反駁的,大部分都是帶著詢問的語氣去問。

卓越雖然聽不懂,但他還是用腦袋強行記憶下來,有些覺得很重要的,他就記到電腦上。

第二週和第三週,所有科學家都根據各自研究的領域,分配到一個個小廳中。

從第二週開始,卓越聽起來就很輕鬆了,因為大部分都是自己聽懂的知識。

會議每天是從上午八點開,中午十二點結束,下午兩點繼續,晚上六點結束!

但很多時候,大家中午都不休息,也不離開討論的地方,就在現場吃,一邊吃一邊討論。

要不是這些人裡年紀大的佔大部分,晚上的時候他們會不到十二點不離開,所以一般晚上十點才散場。

卓越很興奮,與他們討論一天,比他過去一週時間學到的知識還多。

每次開完會回到酒店,他就將當天學到的東西複習一番,一直忙到臨晨兩點,然後洗個澡就睡下了。

這讓他感覺自己好像又回到高中時代。

那時候的自己為了考一個好大學也是這麼拼命。

兩週後的晚上!

卓越坐在電腦前,電腦旁放著一個本子,上面寫著許多公式和數字,還有一杯咖啡。

他手中夾著筆,目露思索,心道:“所以說,流體的固壁附近的一薄層中的粘性很重要。”

“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,隨著雷諾數的數值的增大,層流邊界層將處於不穩定狀態,並逐漸過渡為湍流邊界層。”

“當雷諾數增加到一定數值時,邊界層則完全處於湍流狀態。”

“邊界層由層流轉變為湍流的現象被稱作邊界層轉捩。”

“雷諾數的計算公式是這樣的。”

說著卓越在電腦上打下公式。

【re=pv∞x/μ.】

“邊界層從層流到湍流的流速範圍是在5x10~3x10。”

卓越笑道:“邊界層解決了,下面是紊動機理。”

他手放到滑鼠上,找到自己這段時間整理的紊動機理知識,很快他就找到了。

“紊動機理也是根據邊界層來判定的,分別有邊界層名義厚度的量級估計、邊界層排擠厚度、動量損失厚度和能量損失厚度。”

“首先是邊界層厚度的量級估計……”

他將計算的東西不斷的打到電腦上。

許久後,他道:“紊動機理弄好了,最後是邊界層方程!”

“根據我這段時間的研究,發現n-s方程不僅對湍流方程有幫助,對邊界層方程同樣有很大的幫助,甚至可以說是決定性幫助。”

“如果沒有n-s方程,那麼邊界層方程是無法求出來的。”

看了眼時間,已經是臨晨一點了,他雙手使勁的搓了搓臉,然後端起咖啡喝了口。

都說咖啡提神,卓越沒感覺到,他只當作飲品喝。

“二維定常n-s方程在一定情況下的簡化可獲得邊界層方程。”

說著他拿起筆在本子上寫。

【u/x+v/y=0 連續性方程……】

一個多小時後,他甩了甩手,嘆息一聲看著自己寫的滿滿五張紙的東西。

上面的公式和數字眼花繚亂,就算是那些物理系研究生看到都會雙眼茫然。

心中直呼看不懂。

看了一眼時間,已經三點了,早就過了往常睡覺的時間。

但此時他卻一點睏意都沒有,精神很興奮。

“就差最後一步了,邊界層方程就推匯出來了。”

說完他繼續寫。

【透過對上述各項的量級分析和比較,略去無窮小量之後,方程簡化為以下樣式:

uu/x+vu/y=-1/pp/x+vu/y

u/x+v/y=0 p/y=0】

“但是……”卓越皺眉,道:“此方程有很大的侷限性,只適用於比較平坦的二元曲壁。”

不管是在數學,還是在物理和自然科學的任何一個領域,都沒有通用的方程。

所以,不同的情況用不同的方程。

卓越思考許久,又開始下筆寫。

【uu/x+vu/y=-1/pdp/dx+/y[(v+e)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!”

“還有最後一種方程,這三種方程是邊界層所有情況下用到的方程。”

說完他繼續寫。

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