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    第55章 湍流摩擦系數公式和湍流模型方程(1 / 2)

    在邊界層論文提交后,卓越開始向湍流方程進發。

    第二天的上午,他坐在圖書館靠窗的位置,一個人坐在那,面前放著電腦,電腦旁有一堆書和本子,他右手持筆,左手撐著下巴,目露思索。

    陽光透過窗戶照射到他的身上,沐浴金光,好似偉人在思索。

    他心道:“湍流是一種非常復雜的三維非穩態、帶旋轉的不規則流動。”

    “它是由粘性力引起的,由無數個漩渦疊加而成。”

    “雷諾數是表征慣性力與粘性力的比值,也是判斷層流與湍流的一個重要依據。”

    “當雷諾數很小時,粘性力起主導作用,此時流態為層流。”

    “當雷諾數很大時,慣性力起主導作用,此時流態為湍流。”

    “而不管是粘性力,還是慣性力,它們都有摩擦力,畢竟湍流不是超流體。”

    “所以,還要推導出一個湍流摩擦系數公式。”

    “想要推導出湍流摩擦系數公式,那么就要先求出湍流流動的復雜性,而這就要用到工程上處理復雜問題的方法——半理論半經驗的方法。”

    “而湍流流動的復雜性公式是。”

    說著他拿起筆,在本子上寫。

    卓越長呼一口氣,看著自己寫的公式,驗證一番后,他滿意的點頭。

    “湍流摩擦系數求出來了,但依然不滿足求出湍流方程。”

    湍流方程是一個世紀難題,雖然卓越求出了N-S方程,讓湍流有了理論基礎。

    但是這對于解決湍流還遠遠不夠。

    至今他已經解開了湍流的三種模式,雷諾數,邊界層方程和湍流摩擦系數,而他還是沒法解開湍流。

    “任何理論被驗證前,都要有一個模型。”

    “所以,湍流也應該有湍流模型。”

    所謂湍流模型是以雷諾平均運動方程與脈動運動方程為基礎,依靠理論與經驗的結合,引進一系列模型假設,而建立起的一組描寫湍流平均量的封閉方程組。

    說完他在電腦上搜索關于湍流模型信息,很快他就找到了。

    “有四種模型?”卓越淡笑道:“也對,湍流畢竟被研究這么久了,有這么多模型也很正常。”

    湍流模型有四種模型,分別是零方程模型、一方程模型、二方程模型和雷諾應力模型。

    零方程模型分為兩種,C-S模型和B-L模型。

    一方程模型也有兩種,S-A模型和B-B模型,S-A模型是從一種經驗和量綱分析出發的,而B-B模型是從二方程模型簡化而來。

    二方程模型是k-e模型和k-omega模型。

    “既然求出了湍流摩擦系數公式,那么模型就選S-A模型吧!”

    S-A湍流模型是一個一方程模型,相對于二方程模型計算量小,穩定性好,同時又有較高的精度。

    “首先是S-A湍流模型的基礎方程。”

    擴散項+產生項-耗散項】

    “擴散項是!”

    “S-A的擴散項相比于其余模型的擴散項更加的保守,因此要引入非保守的擴散項,要在其中添加v?的一階微分,所以可得擴散項的表達式為。”

    【擴散項是數字下標t)……】

    “好了,模型基本建立起來了。”

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