第45章 邊界層方程
會(huì)議要開一個(gè)月,第一周在頂樓大廳中討論現(xiàn)代物理前沿的未知問題,許多人發(fā)表各自的看法,各種物理思想激烈碰撞。
有些人甚至?xí)车拿婕t耳赤!
但有意思的是,只要楊正宇說話,他們都會(huì)安靜的聽。
很少有反駁的,大部分都是帶著詢問的語(yǔ)氣去問。
卓越雖然聽不懂,但他還是用腦袋強(qiáng)行記憶下來,有些覺得很重要的,他就記到電腦上。
第二周和第三周,所有科學(xué)家都根據(jù)各自研究的領(lǐng)域,分配到一個(gè)個(gè)小廳中。
從第二周開始,卓越聽起來就很輕松了,因?yàn)榇蟛糠侄际亲约郝牰闹R(shí)。
會(huì)議每天是從上午八點(diǎn)開,中午十二點(diǎn)結(jié)束,下午兩點(diǎn)繼續(xù),晚上六點(diǎn)結(jié)束!
但很多時(shí)候,大家中午都不休息,也不離開討論的地方,就在現(xiàn)場(chǎng)吃,一邊吃一邊討論。
要不是這些人里年紀(jì)大的占大部分,晚上的時(shí)候他們會(huì)不到十二點(diǎn)不離開,所以一般晚上十點(diǎn)才散場(chǎng)。
卓越很興奮,與他們討論一天,比他過去一周時(shí)間學(xué)到的知識(shí)還多。
每次開完會(huì)回到酒店,他就將當(dāng)天學(xué)到的東西復(fù)習(xí)一番,一直忙到臨晨?jī)牲c(diǎn),然后洗個(gè)澡就睡下了。
這讓他感覺自己好像又回到高中時(shí)代。
那時(shí)候的自己為了考一個(gè)好大學(xué)也是這么拼命。
兩周后的晚上!
卓越坐在電腦前,電腦旁放著一個(gè)本子,上面寫著許多公式和數(shù)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(tài),隨著雷諾數(shù)的數(shù)值的增大,層流邊界層將處于不穩(wěn)定狀態(tài),并逐漸過渡為湍流邊界層?!?p> “當(dāng)雷諾數(shù)增加到一定數(shù)值時(shí),邊界層則完全處于湍流狀態(tài)?!?p> “邊界層由層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鞯默F(xiàn)象被稱作邊界層轉(zhuǎn)捩?!?p> “雷諾數(shù)的計(jì)算公式是這樣的。”
說著卓越在電腦上打下公式。
【Re?=ρV∞x/μ.】
“邊界層從層流到湍流的流速范圍是在5x10?~3x10??!?p> 卓越笑道:“邊界層解決了,下面是紊動(dòng)機(jī)理。”
他手放到鼠標(biāo)上,找到自己這段時(shí)間整理的紊動(dòng)機(jī)理知識(shí),很快他就找到了。
“紊動(dòng)機(jī)理也是根據(jù)邊界層來判定的,分別有邊界層名義厚度的量級(jí)估計(jì)、邊界層排擠厚度、動(dòng)量損失厚度和能量損失厚度?!?p> “首先是邊界層厚度的量級(jí)估計(jì)……”
他將計(jì)算的東西不斷的打到電腦上。
許久后,他道:“紊動(dòng)機(jī)理弄好了,最后是邊界層方程!”
“根據(jù)我這段時(shí)間的研究,發(fā)現(xiàn)N-S方程不僅對(duì)湍流方程有幫助,對(duì)邊界層方程同樣有很大的幫助,甚至可以說是決定性幫助?!?p> “如果沒有N-S方程,那么邊界層方程是無法求出來的?!?p> 看了眼時(shí)間,已經(jīng)是臨晨一點(diǎn)了,他雙手使勁的搓了搓臉,然后端起咖啡喝了口。
都說咖啡提神,卓越?jīng)]感覺到,他只當(dāng)作飲品喝。
“二維定常N-S方程在一定情況下的簡(jiǎn)化可獲得邊界層方程?!?p> 說著他拿起筆在本子上寫。
【?u/?x+?v/?y=0 連續(xù)性方程……】
一個(gè)多小時(shí)后,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(shù)字眼花繚亂,就算是那些物理系研究生看到都會(huì)雙眼茫然。
心中直呼看不懂。
看了一眼時(shí)間,已經(jīng)三點(diǎn)了,早就過了往常睡覺的時(shí)間。
但此時(shí)他卻一點(diǎn)困意都沒有,精神很興奮。
“就差最后一步了,邊界層方程就推導(dǎo)出來了?!?p> 說完他繼續(xù)寫。
【通過對(duì)上述各項(xiàng)的量級(jí)分析和比較,略去無窮小量之后,方程簡(jiǎn)化為以下樣式:
u?u/?x+v?u/?y=-1/ρ?p/?x+v?2u/?y2
?u/?x+?v/?y=0 ?p/?y=0】
“但是……”卓越皺眉,道:“此方程有很大的局限性,只適用于比較平坦的二元曲壁?!?p> 不管是在數(shù)學(xué),還是在物理和自然科學(xué)的任何一個(gè)領(lǐng)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。
【u?u/?x+v?u/?y=-1/ρdp/dx+?/?y[(v+ε?)?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!”
“還有最后一種方程,這三種方程是邊界層所有情況下用到的方程?!?p> 說完他繼續(xù)寫。
【∫???/?x[u(U-u)]dy+dU/dx∫??(U-u)dy=l?/ρ
……
dδ?/dx+(2+H)δ?/UdU/dx=C?/2
式中C?=l?/(1/2ρU2)】
“這是邊界層動(dòng)量積分方程!”
說完他伸了個(gè)懶腰,扭動(dòng)幾下脖子。
“好,所有的邊界層方程都推導(dǎo)出來了?!?p> 他算了算時(shí)間,道:“會(huì)議開了三周了,只剩下最后一周了,明天是結(jié)束小廳的討論,進(jìn)入大廳討論?!?p> “我是不是應(yīng)該發(fā)表一下我的成果呢?”
在大廳開會(huì)的時(shí)候,看到那么多大佬發(fā)表自己的科研成果,卓越很羨慕。
想著自己什么時(shí)候也能這樣做。
他又道:“這事要和方爺爺商量一下?!?p> 之后他洗澡睡覺。
這一夜他沒怎么睡,想到自己推導(dǎo)出的邊界層方程,又自己有可能在全球所有知名物理學(xué)家的目光下,發(fā)表自己的科研成果,他就興奮的睡不著。
他只睡了兩個(gè)小時(shí)就起床了,看著鏡子里的自己帶著黑眼圈,他用水洗了下臉,讓自己清醒一些。
一樓餐廳!
許多參加會(huì)議的物理學(xué)家都在此吃飯,一邊吃還一邊交談,場(chǎng)面很是熱鬧。
卓越端著餐盤坐到方老對(duì)面。
“早啊,方爺爺!”
方老看到他有黑眼圈,問道:“昨晚沒睡好?”
卓越苦笑道:“怎么可能睡好?!?p> 方老奇怪的問道:“怎么了?這都來大半個(gè)月了,你突然就不適應(yīng)環(huán)境了?”
“不是!”卓越搖頭。
說完他向四周掃視一圈,見所有人都在吃飯,悄聲道:“方爺爺,你把耳朵貼近一點(diǎn),我告訴你一件事。”
“什么事?”方老笑道:“還搞的這么神秘。”
說著他把耳朵貼近點(diǎn)卓越。
卓越也把脖子伸過去,在他耳邊悄聲道:“我推導(dǎo)出邊界層方程了,邊界層所有情況下的方程我都推導(dǎo)出來了?!?p> “什么?”方老轉(zhuǎn)頭看著他驚訝的瞪大眼睛,問道:“你說的是真的?”
“當(dāng)然是真的,我也不會(huì)拿這話騙您。”
“方爺爺,我想知道,我這個(gè)東西能拿到會(huì)議上講嗎?”
“講是能講,但我想找人幫你看看,你寫的東西是否正確?!?p> “如果正確的話,你上去講,沒人抨擊你,否則他們會(huì)把你說的一無是處?!?p> “這里不像國(guó)內(nèi),有太多的人看不得我們?nèi)A夏好,所以我們要穩(wěn)妥起見?!?p> “你看怎么樣?”
“好,那就麻煩您了?!?p> “沒什么麻煩的?!狈嚼闲Φ溃骸霸蹅兌际侨A夏人,在外就要團(tuán)結(jié)一致?!?p> “今晚會(huì)議結(jié)束你早點(diǎn)回去,我到時(shí)候找?guī)讉€(gè)人把你寫的東西看看?!?p> “好的!”
今天開始是大廳會(huì)議,經(jīng)過兩周時(shí)間的小廳討論,大家解決了許多問題,但又出現(xiàn)更多的問題。
科學(xué)就是這樣,已知的越多,未知的就會(huì)更多。
晚上,卓越八點(diǎn)就回到酒店,方老找了三位華夏這邊的流體力學(xué)家?guī)退催吔鐚臃匠獭?p> 三人看了許久后興奮的道:“是正確的?!?p> 其中一人看著卓越笑道:“還是你們年輕人腦子好使,湍流這么難的內(nèi)容,你都能推導(dǎo)出它里面的邊界層方程。”
“周叔,我叫您周叔沒問題吧!”
周叔笑道:“沒事,叫吧,你就應(yīng)該這么叫我,能當(dāng)你的叔叔我還光榮呢!”
卓越心嘆,“光榮嗎?但有些人可是很嫌棄我?。 ?p> 卓越笑道:“周叔,年輕人有年輕人的優(yōu)勢(shì),像您這樣的人也有優(yōu)勢(shì),您的淵博是我們年輕人拍馬都趕不上的?!?p> 周叔指著卓越,大笑,“別人都告訴我,卓越嘴巴甜,一開始我還不信,現(xiàn)在我是信了,哈哈……”
身旁幾人也是笑著。
方老道:“卓越,既然是正確的,明天我找機(jī)會(huì)讓你發(fā)表你的科研成果?!?p> “好的,麻煩您了,方爺爺?!?p> “沒事!”方老擺了擺手,道:“看你困的,你今天早點(diǎn)睡吧,我們走了。”
說完就領(lǐng)著三人離開。
等到他們離開后,卓越興奮的握緊拳頭,然后打了個(gè)哈欠,他確實(shí)太困了,昨晚睡眠遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
他去洗手間洗澡,之后上床睡覺。