第39章湍流实验
纪教授去他的实验室。下午，卓越跟随
的检查后，他们的车开进去。地，在门口通过保安个很大的实验基这是一
实验室，还有运动学实”等！验室、材料学里不仅有空气动力实验室子系统实验室纪教授道：“这和航空电空发动机实验室、结构力学实验室、航
着一积有五千多方形边有一个好似飞好似厂面看去，实的人工湖建筑，在四周有序的落验室基地就像一大个个房个科一般的建筑。卓越透过车窗向外，人工湖旁技亩，有一个很园一样，占地面机一样的
入实验室。前，通过纪教授行们步建筑车子在停车场停下，他的指纹验证后进到一所
眼卓越和杨教授，之后匆匆离开有人好里步伐快速。停下来问好面有许多来来往往穿着，然后又好奇的看一白大褂的人，看到纪教像都很忙的样子，走路授，所
的房间里。弯弯绕绕后进入一面积有一百多平间
看到里面的设备卓越眼中惊喜。
米的水箱，水箱的上方有一个进水口，下方连接只见下水道出水口。有一个十几立方房子的靠墙的位置
各有一个激光片。在水箱的上方和正前方
扇的上方和左面各有光片。，圆洞里有一大风扇的有一个大风扇，在风米的圆洞壁上是一个直径一对面还在水箱的左边有一个十几平个大风扇，在一个激的空地，空地的墙
全息投房间的中间，有一排正前方，距离水电脑，斜卧放着在它们的影仪，在电脑的左边有，也箱有两米的距离打印机一台，在电脑的右边有一个就是机器，中间是三台。
上在地正正方颅大小间还有两个。方，头箱之的同步器，放置在这排机器与水
汽车和手表。、口红和高卓越走到那排机器前，惊喜的看着人喜欢包这些机器，女跟鞋，男人喜欢
！器却是独有卓越对科研机情而钟
影仪道：“纪教授，这可以做三的纪教授，指看向一旁全息投维技术卓越转头着实许久后验吗？”
全景效果图。到实验的全息我们抛弃了原始的实验方式，三观的看们直笑道：“现代科技的进“当然可以。”纪教授”维技术可让我步，让
三维技术的出是高时空分辨率三维速现，术就技术，在湍流上“同时，因为度场测让我的实验技们多出来许多种量技术。”实验
教授笑道：跃”欲试的卓越，纪“要不要试试？看着跃
卓越激动的问？”道：“可以吗
平均位移老旧的在湍流上他以前做过最好的实验就是可量，一种比较干是技术，用光学分析法，进而得到速度场。压缩湍流的测涉条得到的粒子，以杨氏
这种技术还是上世纪在很多地方几乎淘汰了八十年代出现的，这种技术。
操作步骤。”你可“当然可以，道：“我来给你讲解一下作。”纪教授踏前一步，走到卓越的身边，以亲自来操
熟悉了机器上的骤。按许久后，卓越钮和操作步
“记住了吗？记住的话你来试试。”
，道：“记住了。”的心情卓越压下忐忑而激动
“那就！”开始吧
，按动启动出一口气按钮。卓越呼
起。动，同步器瞬间，嗡的一声运转，全息投影仪响，电脑启起，激光片亮
投影仪上出现头看去，，他转面落下一条旋转的水柱按动放水，瞬间，水箱的上柱。之后他一个1:10模拟，由全息激光形成的水
流动显示！”纪教授道：“现在开始选择
卓越首先选择流线！
别是流线、染色体，三种显示的流动显示有三种，分效果各有不同。迹线和
有部分的速度。方向屏幕上出时所很快，电脑现一段曲线，这是水流的曲线流动
教授走过来，三人杨一起看向电脑屏幕。
授道：“转为迹线！”纪教
按动迹线按钮，鼠标随，屏幕上出现波机点击水流中的某个水流点幅不同的曲线。
速度方向不同时间段所形成的曲线。这是他所选的水流点的
是染色体！”“最后
染色线，脉线是水流点，流经这个点的。脉中固定的某个体也叫做流体微团组成的一条染色体
“好了，关掉吧！”
机器全部停止运行，水水从出水口流出去。卓越按动关闭按钮，所有箱中的
感觉怎么样？”“道：纪教授看向卓越笑着问
学器实验好太多了。”校里的机卓越笑道：“比
生随便摆弄，但我就让他“哈哈……校里的设备都是，那帮欧洲这里的设备都是最新的人不缺钱，我学来这们给我弄一套装备。”老旧的，所以给你们学
的。”是最顶尖的，但也是非常优质“虽然不
？”“想不想试试更多的流动显示
还有别的流，问道：“卓越眼睛一亮？”动显示
浮粒子、自由表面和然，我这里不“当体，还片光。”仅有染色有氢气泡、悬
水流的，仅仅只是我还有低速气流流动“这才显示。”
“分别荧光微丝。”有烟线、丝线和
pt上看过，只听说pt上听的卓越心中激动，都没看过，有些部分他只在p这些实验方法大过。他连p
个土财主，又好运。瞥了一眼纪教授，不就有个实验室吗，到这所实验室背后是杨教授看把他的意的
笑？”纪教授你想实验哪种着问道：“
“悬浮粒子流动显示！”
来的实验很漂亮，做出进的实验方式，听说示，悬浮粒子流动显喷出来的成的一般。好似由无数萤火虫组是最先水流就
们去隔壁！”“我房间
只有一个水箱。只是没有风扇，前的房间设备差不多，的设备与先隔壁房间
水箱的水不是从上面流米左右的铁管。下来的，在水箱的右边有一个直径十厘
，灯光还只对房近，水箱中很是黑边有三盏灯间里很黑，只有电脑的旁暗。着电脑附
“这里我来纪教授道：，你在旁边看着。”
越点头。“嗯！”卓
。一边讲解纪教授一边操作
滴的运动状态来示是用一些可视的固体微粒或油滴混到水流“悬浮粒子流动显中，从固体微粒或油”了解水流的流动结构。
苯乙烯微松脂的混合物制成的银白色“一般可用的材料有聚粒、铝粉小球和油滴、蜡和。”
一个按钮道：“银白这色小球早就混合好的，球放到水中。”说着他启动机器，指着个按钮是将这些银白色小
，只听到无数起，就好似无连续而密数小铁球在铁管中滚他按动按钮后集的响动。哒哒声
才渐渐消失！十几秒后，声音
“这个按钮是发射！”
。流他按动发射按一副绚丽的画面道火焰，出现青色水快速喷射出来，好似一钮后，瞬间，一道淡
。卓越眼神着这一幕迷离的看
也想象不到。，只是一般人看不到，科研并不是像外人想象的枯燥无味，它有它的美丽
。只有科研人员在实验的时候才能享受到
曲线，全印机中打印出电脑中的出水箱中的画面，打连串息投影仪上模拟电脑屏幕上显示着一曲线。
，卓越遗憾的收回目许久之光。后，纪教授将机器关闭
。之后几天时间，在实验室中，他们又实验了其余所有的流动显示
显示。不仅有水流的流动显示，还有气流的流动
曲果吧！”和粒子图像的着几十张布满们来计算一番实验结中拿纪教授手线纸道：“我
办公室中！授实验室的纪教
报告摊放在桌子上围着一张桌子坐下，所有的实验三人。
纪教授道：“根据雷诺，下临界流速是湍流实验，我知变层流。”是层流变湍流道上下临界流速，上临界流速
的规律、统计和湍流可以研究出湍脉动的“所以，我们谱。”流
则函数……”间据我这么多年流的速度场是时根不规“、空间坐标和实验次数的的研究发现，湍
”“……
(k;)e;x;p时，=∫sᵤᵤ;₃.】᜴【当㯠=0ik.㯠)dk;₁dk;₂dk
在波数段(k，“波谱sᵤᵤ(k)k+dk)中表示脉动动能的分布。”
“这就是我这么多年的研究，你们看看接下来应该怎么走？扔下手中笔道：”纪教授
，我想到一种样。方法，您看看授，根据这几”天的实验怎么卓越道：“纪教
“你说！”
，露出严肃的表情。纪教授身子坐直一些
-s方程，他才;方程，一开始他还不出n;뀻信，直到卓越他听信。杨在他面前亲自推导n教授说卓越推导出
是同辈的人。越当普通学生，而他不会把卓此时，
，开始记信号，当湍流信号录的数据进行满足条件准则时后对记卓越道：“统计分析。”录一组或几组信号，然如果我们根据一定的准则检测湍流
并非始终有很高的强份数据，“你们看这份高强度脉动。”“例如这样！”数据，湍流边界层外层度，而是间歇性地出现，速度脉动卓越找出其中一
式是。”湍流间歇因简单的方采样时使用“像这种情况，最子的的测量
实验？”用别的方式纪教授问道：“我们是要
卓越道：“其实做了这种测已经“不用！”。”量方式我这几天
“时候做的？”授疑惑的道：“你什么你做了？”纪教
，他没发现卓越的实验直都在做了他说着他做实验。看起，一他这几天都和卓越在一
测量。”起来，所以就成了间迹“歇性因子的线和染其实色体实验，只是我把其就是中特殊的数据收集
将间“奥，原来是这样，歇性因子测量找出来，然后呢？”
“然后我们可”出示性函最后就可得到湍以根据流状态平均值和这些数据，得数，非湍流状态的平均值。求出间歇因子，
“你是说湍流状态和非湍流状的示性函数？”态
。“对！”卓越点头
”“你把数据给我看看。
”卓越从数据，指着它们上面看，就是这些的某个数据道：“您据中找到几份数数据。”“好的！
看看对不“我写出来，你纪教授看了片刻道：对。”后
。用到卓，只是用到的数据和越说的不同示性函数他也经常
所以卓越说的数据他可以很知道公式，但他快写出来。
“好的！”
拿起笔写。纪教授
u∞=0.01【l=1，|u	;/u;∞|】/……ዳ;>uₜₕ
道：“是这纪教授问样吗？”
“默默计算，之后道：是的！”卓越看了下，脑海中
如果是么间歇性因子就是以这个为示性函数，那这样。”纪教授道：“
ⳅn∑i=1【i/n】
卓越道：“对！”
纪教授继样！湍流状态平均值就是状态平均值和非续道：“那么湍流”这
)……】(i=1(n;→∞)n;∑【ₜ=lim
么办？”纪教授问道：“之后怎
”到n-s方程解了。杨教授道：“之后就用
卓越道：“对！”
这几天也在研流的公式，这是为究n出湍流方程的方导-s;方程，但是纪教授皱眉道：“我法推导出湍程吗？”怎么也无什么，不是说n;-s方程是最有效推
出湍流，要从最基物理公式开始！”导实想要用n-s方程推卓越笑道：“其础的
“什么公式？”
第二定律！”“牛顿
？”纪教授失声道：“式开始？不会吧！”公竟然是从这个“什么
么最基础，最简单是解开湍流的钥牛顿第二定律是初学物的公式，竟然就是这理都会接触但到的公式，匙。
！”卓越点头道了。”“是的：“我推导出来给您看，您看过之后就知道
”“我推导出给您看看就。知道了
。”一质量为m的极小的运动流体单元为研究“取对象，对其运用牛顿第二定律
…】【f=ma…
形式。”以上这两个张量“最后我们可以获得
满满三张教授看着卓越写的纸的计算，有些迷糊。两位
都这孩子的脑袋怎么长的，这么复杂的公式计算出来，关键很是张口就竟然在这么短的时间用笔另外计算的。来，不多计算他
等等，我要计。”算一下纪教授和杨教授道：“
心于计算完了。”道：“终人教授呼了一口气，一个多小时后，两
酸痛的肩纪教授揉了揉膀和脖”几分钟就计算好了。了这么久，卓越十了，不服老不行啊，咱算竟然花计子，道：“人老们两人一起
您千万别这么说，您越笑道：“您还在壮年呢！”一点都不老。”卓“纪教授，
喜欢，话，别人说他知但卓越说他就是喜欢“哈哈，壮年！”纪教。不道卓越说的是奉承授大笑，
十张将近还有卓越写的教授和杨教授看着他们纸的计算。纪
：“这里纪教授喃喃的道惯性项非定常项与得尔数，求之比。”面应用到了斯特尔哈
性力和重力之比…“费劳德求得惯…数”
叹，杨教授一边说他一此。心中也是如边惊
卓越是怎么想出来的，这不是人的脑子啊！算量这么庞大的计
能做到的。时推导出n-s方程所需要的脑力不是普通人从这就可看出，他当
两个领域想微差要进入顶尖，连门都看点的在这难怪说数学和物理不到。是天才的世界，智商稍
呢？”授杨教问道：“底下
道怎么写。”卓越摇头道：“底下应该是从雷诺数和转捩入手，但我不知
。”来无数科学家都无法破就能开了：“只要解开这流的神秘面纱就被揭解的湍他突然振奋的个，求出湍流的公式，百年道
“哎……”杨教授声。两人心中长叹一
挡住了他们。重是这是最要的一步啊，但就这临门一脚，却
他们是没办法，前方前进不中就好似了了。的心被猫抓一样，但
天就告辞离开。了，卓越就无法从后无法计算了，所以他们在当既然之纪教授这寻找到答案
(本章完)