第39章 湍流实验（2 / 2）

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??U∞=0.01……】

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=1IN】

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。