纪教授手中拿着几十张布满曲线和粒子图像的纸道:“我们来计算一番实验结果吧!”
纪教授实验室的办公室中!
三人围着一张桌子坐下,所有的实验报告摊放在桌子上。
纪教授道:“根据雷诺实验,我知道上下临界流速,上临界流速是层流变湍流,下临界流速是湍流变层流。”
“所以,我们可以研究出湍流的规律、统计和湍流脉动的谱。”
“根据我这么多年的研究发现,湍流的速度场是时间、空间坐标和实验次数的不规则函数……”
“……”
【当ξ=0时,=∫S??(k)exp(ik.ξ)dk ?dk ?dk ?.】
“波谱S??(k)表示脉动动能在波数段(k,k+dk)中的分布。”
纪教授扔下手中笔道:“这就是我这么多年的研究,你们看看接下来应该怎么走?”
卓越道:“纪教授,根据这几天的实验,我想到一种方法,您看看怎么样。”
“你说!”
纪教授身子坐直一些,露出严肃的表情。
他听杨教授说卓越推导出N-S方程,一开始他还不信,直到卓越在他面前亲自推导出N-S方程,他才信。
此时,他不会把卓越当普通学生,而是同辈的人。
卓越道:“如果我们根据一定的准则检测湍流信号,当湍流信号满足条件准则时,开始记录一组或几组信号,然后对记录的数据进行统计分析。”
“例如这样!”卓越找出其中一份数据,“你们看这份数据,湍流边界层外层,速度脉动并非始终有很高的强度,而是间歇性地出现高强度脉动。”
“像这种情况,最简单的方式是采样时使用湍流间歇因子的的测量。”
纪教授问道:“我们是要用别的方式实验?”
“不用!”卓越道:“其实这种测量方式我这几天已经做了。”
“你做了?”纪教授疑惑的道:“你什么时候做的?”
他这几天都和卓越在一起,一直都在看着他做实验,他没发现卓越做了他说的实验。
“其实就是迹线和染色体实验,只是我把其中特殊的数据收集起来,所以就成了间歇性因子的测量。”
“奥,原来是这样,将间歇性因子测量找出来,然后呢?”
“然后我们可以根据这些数据,得出示性函数,求出间歇因子,最后就可得到湍流状态平均值和非湍流状态的平均值。”
“你是说湍流状态和非湍流状态的示性函数?”
“对!”卓越点头。
“你把数据给我看看。”
“好的!”卓越从数据中找到几份数据,指着它们上面的某个数据道:“您看,就是这些数据。”
纪教授看了片刻后道:“我写出来,你看看对不对。”
示性函数他也经常用到,只是用到的数据和卓越说的不同。
但他知道公式,所以卓越说的数据他可以很快写出来。
“好的!”
纪教授拿起笔写。
【l=1,|u'/U∞|>u??纪教授问道:“是这样吗?”
卓越看了下,脑海中默默计算,之后道:“是的!”
纪教授道:“如果是以这个为示性函数,那么间歇性因子就是这样。”
【r=N∑i=1I/N】
卓越道:“对!”
纪教授继续道:“那么湍流状态平均值和非湍流状态平均值就是这样!”
【<?>?=lim(N→∞)N∑(i=1)……】
纪教授问道:“之后怎么办?”
杨教授道:“之后就用到N-S方程解了。”
卓越道:“对!”
纪教授皱眉道:“我这几天也在研究N-S方程,但是怎么也无法推导出湍流的公式,这是为什么,不是说N-S方程是最有效推导出湍流方程的方程吗?”
卓越笑道:“其实想要用N-S方程推导出湍流,要从最基础的物理公式开始!”
“什么公式?”
“牛顿第二定律!”
“什么?”纪教授失声道:“竟然是从这个公式开始?不会吧!”
牛顿第二定律是初学物理都会接触到的公式,但就是这么最基础,最简单的公式,竟然是解开湍流的钥匙。
“是的!”卓越点头道:“我推导出来给您看,您看过之后就知道了。”
“我推导出给您看看就知道了。”
“取一质量为m的极小的运动流体单元为研究对象,对其运用牛顿第二定律。”
【F=ma……】
“最后我们可以获得以上这两个张量形式。”
两位教授看着卓越写的满满三张纸的计算,有些迷糊。
这孩子的脑袋怎么长的,这么复杂的公式竟然在这么短的时间计算出来,关键很多计算他是张口就来,都不用笔另外计算的。
纪教授和杨教授道:“等等,我要计算一下。”
一个多小时后,两人教授呼了一口气,心道:“终于计算完了。”
纪教授揉了揉酸痛的肩膀和脖子,道:“人老了,不服老不行啊,咱们两人一起计算竟然花了这么久,卓越十几分钟就计算好了。”
“纪教授,您千万别这么说,您一点都不老。”卓越笑道:“您还在壮年呢!”
“哈哈,壮年!”纪教授大笑,知道卓越说的是奉承话,别人说他不喜欢,但卓越说他就是喜欢。
纪教授和杨教授看着他们还有卓越写的将近十张纸的计算。
纪教授喃喃的道:“这里面应用到了斯特尔哈尔数,求得非定常项与惯性项之比。”
“费劳德数求得惯性力和重力之比……”
一边说他一边惊叹,杨教授心中也是如此。
这么庞大的计算量卓越是怎么想出来的,这不是人的脑子啊!
从这就可看出,他当时推导出N-S方程所需要的脑力不是普通人能做到的。
难怪说数学和物理是天才的世界,智商稍微差点的在这两个领域想要进入顶尖,连门都看不到。
杨教授问道:“底下呢?”
卓越摇头道:“底下应该是从雷诺数和转捩入手,但我不知道怎么写。”
他突然振奋的道:“只要解开这个,就能求出湍流的公式,百年来无数科学家都无法破解的湍流的神秘面纱就被揭开了。”
“哎……”杨教授两人心中长叹一声。
这是最重要的一步啊,但就是这临门一脚,却挡住了他们。
他们的心中就好似被猫抓一样,但是没办法,前方前进不了了。
既然之后无法计算了,卓越就无法从纪教授这寻找到答案了,所以他们在当天就告辞离开。
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