学术新星 第45章 边界层方程
会议要开一个月,第一周在顶楼大厅中讨论现代物理前沿的未知问题,许多人发表各自的看法,各种物理思想激烈碰撞。 有些人甚至会吵的面红耳赤! 但有意思的是,只要杨正宇说话,他们都会安静的听。 很少有反驳的,大部分都是带着询问的语气去问。 卓越虽然听不懂,但他还是用脑袋强行记忆下来,有些觉得很重要的,他就记到电脑上。 第二周和第三周,所有科学家都根据各自研究的领域,分配到一个个小厅中。 从第二周开始,卓越听起来就很轻松了。 因为大部分都是自己听懂的知识,有时候卓越还会发表自己的意见。 因为他是N-S方程的推导者,所以大家不会因为他的年龄是在场最小而轻视,反而会认真的听他说话。 会议每天是从上午八点开,中午十二点结束,下午两点继续,晚上六点结束! 但很多时候,大家中午都不休息,也不离开讨论的地方,就在现场吃,一边吃一边讨论。 要不是这些人里年纪大的占大部分,晚上的时候他们会不到十二点不离开,所以一般晚上十点才散场。 卓越很兴奋,与他们讨论一天,比他过去一周时间学到的知识还多。 每次开完会回到酒店,他就将当天学到的东西复习一番,一直忙到临晨两点,然后洗个澡就睡下了。 这让他感觉自己好像又回到高中时代。 那时候的自己为了考一个好大学也是这么拼命。 两周后的晚上! 卓越坐在电脑前,电脑旁放着一个本子,上面写着许多公式和数字,还有一杯咖啡。 他手中夹着笔,目露思索,心道:“所以说,流体的固壁附近的一薄层中的粘性很重要。” “而这就是边界层!” “在平板的前段部位,边界层总是呈层流状态,随着雷诺数的数值的增大,层流边界层将处于不稳定状态,并逐渐过渡为湍流边界层。” “当雷诺数增加到一定数值时,边界层则完全处于湍流状态。” “边界层由层流转变为湍流的现象被称作边界层转捩。” “雷诺数的计算公式是这样的。” 说着卓越在电脑上打下公式。 【Reₓ=ρV∞x/μ.】 “边界层从层流到湍流的流速范围是在5x10⁵~3x10⁶。” 卓越笑道:“边界层解决了,下面是紊动机理。” 他手放到鼠标上,找到自己这段时间整理的紊动机理知识,很快他就找到了。 “紊动机理也是根据边界层来判定的,分别有边界层名义厚度的量级估计、边界层排挤厚度、动量损失厚度和能量损失厚度。” “首先是边界层厚度的量级估计……” 他将计算的东西不断的打到电脑上。 许久后,他道:“紊动机理弄好了,最后是边界层方程!” “根据我这段时间的研究,发现N-S方程不仅对湍流方程有帮助,对边界层方程同样有很大的帮助,甚至可以说是决定性帮助。” “如果没有N-S方程,那么边界层方程是无法求出来的。” 说到这里卓越就笑道:“那位寒国人此时应该在努力的学我的N-S方程吧!” “但是N-S方程可不是那么好学的,如果好学也不会被誉为最复杂的方程,你想要学明白,不花个半个月时间是学不明白的,除非来问我。” “但是吧……” 卓越看着电脑上的知识。 “边界层方程我可能很快就完成了,为了成为边界层方程的创作者,所以我不会教你N-S方程,你还是去自学吧!” “等你学会了,我边界层方程都推导出来了。” 他不是圣人,他也有私心。 如果他成为边界层方程的创作者,对他在物理界的名气和地位,对他今后的发展都有很大好处。 人不为己,天诛地灭! 所以,他肯定不会教那位寒国人N-S方程。 “更何况他还是寒国人。” 卓越一直认为,岛国人和寒国人,都是奇葩。 岛国人正面对你笑脸相迎,背地里却是痛下杀手。 寒国人最是不要脸,什么好的东西都说是自己国家的,全宇宙都是寒国的。 看了眼时间,已经是临晨一点了,他双手使劲的搓了搓脸,然后端起咖啡喝了口。 都说咖啡提神,卓越没感觉到,他只当作饮品喝。 “二维定常N-S方程在一定情况下的简化可获得边界层方程。” 说着他拿起笔在本子上写。 【∂u/∂x+∂v/∂y=0连续性方程……】 一个多小时后,他甩了甩手,叹息一声看着自己写的满满五张纸的东西。 上面的公式和数字眼花缭乱,就算是那些物理系研究生看到都会双眼茫然。 心中直呼看不懂。 看了一眼时间,已经三点了,早就过了往常睡觉的时间。 但此时他却一点困意都没有,精神很兴奋。 “就差最后一步了,边界层方程就推导出来了。” 说完他继续写。 【通过对上述各项的量级分析和比较,略去无穷小量之后,方程简化为以下样式: u∂u/∂x+v∂u/∂y=-1/ρ∂p/∂x+v∂²u/∂y² ∂u/∂x+∂v/∂y=0∂p/∂y=0】 “但是……”卓越皱眉,道:“此方程有很大的局限性,只适用于比较平坦的二元曲壁。” 不管是在数学,还是在物理和自然科学的任何一个领域,都没有通用的方程。 所以,不同的情况用不同的方程。 卓越思考许久,又开始下笔写。 【u∂u/∂x+v∂u/∂y=-1/ρdp/dx+∂/∂y[(v+εₗ)∂u/∂y] ∂u/∂x+∂v/∂y=0】 “这是二维不可压缩湍流边界层的微分方程!” “还有最后一种方程,这三种方程是边界层所有情况下用到的方程。” 说完他继续写。 【∫ᵟ₀∂/∂x[u(U-u)]dy+dU/dx∫ᵟ₀(U-u)dy=l₀/ρ …… dδ₂/dx+(2+H)δ₂/UdU/dx=Cƒ/2 式中Cƒ=l₀/(1/2ρU²)】 “这是边界层动量积分方程!” 说完他伸了个懒腰,扭动几下脖子。 “好,所有的边界层方程都推导出来了。” 他算了算时间,道:“会议开了三周了,只剩下最后一周了,明天是结束小厅的讨论,进入大厅讨论。” “我是不是应该发表一下我的成果呢?” 在大厅开会的时候,看到那么多大佬发表自己的科研成果,卓越很羡慕。 想着自己什么时候也能这样做。 他又道:“这事要和方爷爷商量一下。” 之后他洗澡睡觉。 这一夜他没怎么睡,想到自己推导出的边界层方程,又自己有可能在全球所有知名物理学家的目光下,发表自己的科研成果,他就兴奋的睡不着。 他只睡了两个小时就起床了,看着镜子里的自己带着黑眼圈,他用水洗了下脸,让自己清醒一些。 一楼餐厅! 许多参加会议的物理学家都在此吃饭,一边吃还一边交谈,场面很是热闹。 卓越端着餐盘坐到方老对面。 “早啊,方爷爷!” 方老看到他有黑眼圈,问道:“昨晚没睡好?” 卓越苦笑道:“怎么可能睡好。” 方老奇怪的问道:“怎么了?这都来大半个月了,你突然就不适应环境了?” “不是!”卓越摇头。 说完他向四周扫视一圈,见所有人都在吃饭,悄声道:“方爷爷,你把耳朵贴近一点,我告诉你一件事。” “什么事?”方老笑道:“还搞的这么神秘。” 说着他把耳朵贴近点卓越。 卓越也把脖子伸过去,在他耳边悄声道:“我推导出边界层方程了,边界层所有情况下的方程我都推导出来了。” “什么?”方老转头看着他惊讶的瞪大眼睛,问道:“你说的是真的?” “当然是真的,我也不会拿这话骗您。” “方爷爷,我想知道,我这个东西能拿到会议上讲吗?” “讲是能讲,但我想找人帮你看看,你写的东西是否正确。” “如果正确的话,你上去讲,没人抨击你,否则他们会把你说的一无是处。” “这里不像国内,有太多的人看不得我们华夏好,所以我们要稳妥起见。” “你看怎么样?” “好,那就麻烦您了。” “没什么麻烦的。”方老笑道:“咱们都是华夏人,在外就要团结一致。” “今晚会议结束你早点回去,我到时候找几个人把你写的东西看看。” “好的!” 今天开始是大厅会议,经过两周时间的小厅讨论,大家解决了许多问题,但又出现更多的问题。 科学就是这样,已知的越多,未知的就会更多。 晚上,卓越八点就回到酒店,方老找了三位华夏这边的流体力学家帮他看边界层方程。 三人看了许久后兴奋的道:“是正确的。” 其中一人佩服的看着卓越笑道:“卓越,你这才推导出N-S方程多久啊,就这么快推导出边界层方程了,还是你们年轻人脑子好使,像我们这么大年纪的人,思考速度远远跟不上你们了。” “周叔,我叫您周叔没问题吧!” 周叔笑道:“没事,叫吧,你就应该这么叫我,能当你的叔叔我还光荣呢!” 卓越心叹,“光荣吗?但有些人可是很嫌弃我啊!” 卓越笑道:“周叔,年轻人有年轻人的优势,像您这样的人也有优势,您的渊博是我们年轻人拍马都赶不上的。” 周叔指着卓越,大笑,“别人都告诉我,卓越嘴巴甜,一开始我还不信,现在我是信了,哈哈……” 身旁几人也是笑着。 方老道:“卓越,既然是正确的,明天我找机会让你发表你的科研成果。” “好的,麻烦您了,方爷爷。” “没事!”方老摆了摆手,道:“看你困的,你今天早点睡吧,我们走了。” 说完就领着三人离开。 等到他们离开后,卓越兴奋的握紧拳头,然后打了个哈欠,他确实太困了,昨晚睡眠远远不够。 他去洗手间洗澡,之后上床睡觉。