第42章 层流到湍流

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回到房间，卓越洗过澡后，坐在桌了前打开电脑，看着一旁的本了，上面是聚会时记的关于湍流的知识，他将它们记到电脑中。

【紊动机理是质点有规律地作分层流动，无论流动边界如何变化……】

【介于上下临界雷诺数之间的流动为过渡段，这个阶段流动的重要特征是流动的不稳定性……】

湍流又叫做紊流，湍流的形成，是从层流开始，也是流体流速最慢的时候，流速缓缓增大，到达一定流速时，是过渡流，流速再增大，达到一定流速时是湍流。

判定层流、过渡流和湍流的流层是由雷诺数根据流体流速判定的，三种状态的过渡到达状态切换点时叫做临界点，也叫做临界雷诺数，比如层流到过渡流，之间状态切换的点就是临界雷诺数。

而推动层流向过渡流和湍流前进的是紊动机理。

卓越心道：“紊动机理到底是什么？”

他上网查了些资料，但对于紊动机理理解的还是很模糊。

会议开始时间是在十五号，今天是十三号，第二天他们还有一天空闲时间。

但很多物理学家大部分都会提前两三天到来，卓越他们来的已经算迟的了，他们来到后会进行一些学术交流。

毕竟像这样的聚会几年才有一次，所以机会很难得。

第二天吃完早饭，方老对着院长和杨教授道：“你们自已去找人聚聚吧，我昨天晚上约了一些人，我要带卓越过去。”

院长和杨教授点了点头。

院长是研究材料的，杨教授以前是研究液晶的，之后就开始研究理论物理的物理弦振动。

两人研究的领域不同，所以都有各自想聚的人。

等到他们离开后，方老带卓越进入一个包间中，这个包间的所有人都是谈论流体力学的。

流体力学是物理的一个领域，很多人把它作为自已主要研究方向，这类人被称为流体力学家。

他们看到方老进来惊讶了一下，毕竟方老不是研究流体力学的，也从不和他们交谈流体力学。

但他进来他们也没问，对方老点了点头，之后继续他们的交谈。

方老带着卓越找个位

此时，一位有着咖啡色肤色，面容粗旷，白色的头发有卷毛，看上去像印国的中年男了道：“湍流中的湍流微团的总运动是反向运动，流体微团的轨迹机器紊乱，变化时间很快，这种现象的运动会引起的动量、热量和质量的传递，其传递速率比层流高好几个数量级。”

卓越心中一动，“湍流微团？”

“所以说流体之所以从层流到湍流，是因为有湍流微团？”

“有湍流微团，那么是不是也有过渡流微团和层流微团？”

一位黄种人老头道：“边界层是高雷诺数绕流中紧贴物面的粘性力不可忽略的流动薄层。”

他看上去像一位岛国人。

卓越心道：“边界层？这是什么？”

“大家都知道，层流到湍流的过程，不仅是因为湍流微团，还有紊动应力。”

卓越心道：“紊动应力？”

短短时间，他听到了许多陌生的词汇，让他学会了许多知识。

方老在这坐了一个多小时，然后让一个认识的人照顾一下卓越，之后他就出去了。

又是一天的聚会，还是和昨晚一样，吃饭都在包间里吃，直到晚上十点才结束。

卓越听的却是意犹未尽。

回到房间后，他就查边界层的信息。

“原来是这东西！”卓越道。

所谓边界层，就是高雷诺数绕流中紧贴物面的粘性力不可忽略的流动薄层，又称流动边界层、附面层。

所谓高雷诺数就是大于4000的雷诺数被称为高雷诺数。

他又查了湍流微团。

片刻后他笑道：“还真有层流微团，也有过渡层微团，但一般都叫做湍流微团，或者流体微团。”

“微团具有随机性，因为这种随机运动才使得流体的运动。”

“所以说，紊动机理中最重要的是湍流微团，只要搞懂湍流微团，差不多也就搞紊动机理。”

“再看看什么叫紊动应力。”

很快，他就查到了。

紊动应力又称为雷诺应力，它是由脉动流引起的切应力，是产生再紊动水流流体内部的切应力。

漩涡的垂向运动使素流中各水层的性质可以不断进行交换，其中动量的交换产生素动应力，

“所以说紊动应力的切应力产生漩涡，给流体带来动力，使得流体从层流不断向湍流前进。”

“那么紊动机理中就不是湍流微团最重要，而是紊动应力。”

“因为有紊动应力，才产生湍流微团，才使得流体运动。”

卓越吐出一口气，脑海中整理出近段时间对湍流的学习。

许久后，他心道：“要想推导出湍流方程，必须知道流体的三种状态，雷诺数是判定流体的三种状态，之后知道紊动机理，紊动机理里包含紊动应力和湍流微团，然后要知道雷诺临界点和边界层，靠边界层和N-S方程可推导出边界层方程，这应该就是流体从层流到湍流的整个过程。”

“最后就可推导出湍流方程！”

卓越又是一笑，“从这我倒是可以先推出边界层方程，虽然无法发表N-S方程，但边界层方程的论文可以发表到自然杂志。”

发表一个边界层方程，只能获得一个小成就，让湍流进步一小步。

这点小成就，别说美利坚，就连一名国际知名物理学家都不看在眼里。