学霸系科学家系统

第55章 湍流摩擦系数公式和湍流模型方程(1/4)

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首发:~第55章 湍流摩擦系数公式和湍流模型方程

在边界层论文提交后,卓越开始向湍流方程进发。

第二天的上午,他坐在图书馆靠窗的位置,一个人坐在那,面前放着电脑,电脑旁有一堆书和本子,他右手持笔,左手撑着下巴,目露思索。

阳光透过窗户照射到他的身上,沐浴金光,好似伟人在思索。

他心道:“湍流是一种非常复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动。”

“它是由粘性力引起的,由无数个漩涡叠加而成。”

“雷诺数是表征惯性力与粘性力的比值,也是判断层流与湍流的一个重要依据。”

“当雷诺数很小时,粘性力起主导作用,此时流态为层流。”

“当雷诺数很大时,惯性力起主导作用,此时流态为湍流。”

“而不管是粘性力,还是惯性力,它们都有摩擦力,毕竟湍流不是超流体。”

“所以,还要推导出一个湍流摩擦系数公式。”

“想要推导出湍流摩擦系数公式,那么就要先求出湍流流动的复杂性,而这就要用到工程上处理复杂问题的方法——半理论半经验的方法。”

“而湍流流动的复杂性公式是。”

说着他拿起笔,在本子上写。

【l=(μ+e)du/dy】

“再进行量纲分析。”

“可采用伯金汉量纲分析方法。”

“那么就有伯金汉π定理。”

【f(π??,π??,……,π??)=0】

“从湍流的实验和理论可以分析出几个确定影响因素。”

【??p??=??(d,l,ub,p,μ,e)】

“这里包含7个物理量,3个基本量纲,可用4个准数。”

“最后是量纲计算,可得!”

【m ??l(-1)t(-2)=m(j+k)l(a+b+c-3j-k+q)t(-c-k)】

“通过两边的量纲相同可得方程组,接触a,c,j并带入(a)式,整理得。”

【……】

“……”

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