验第39章湍流实
下午，卓越跟随纪教授去他的实验室。
一个很大的实验基地这是，的车开进去。在门口通过保安的检查后，他们
构力学实验室、航动机实验室和航空电子学实验室、结系统实验室等！”空发有运动学里不仅有验室、材料实纪教授道：“这空气动力实验室，还
窗向外有五千多亩，有一个形好似厂房一周有序的落着一个般的建筑。，人工湖旁边有一，占地面积个好似飞在四地就像一个科技园一样很大的人工湖机一样的建筑，个方面看去，实验室基卓越透过车
一所建筑前，指纹验通过纪教授的实验室。他们步行到证后进入车子在停车场停下，
问好，然后有人好像都很后匆匆离开，所教授，之里面有许眼卓越和杨多来来往往穿着白大褂的人，又好奇的看一看到纪教授停下来，走路步伐快速。忙的样子
的房间里。入一平弯弯绕绕后进间面积有一百多
喜。中惊看到里面的设备卓越眼
箱个进水口，下方，水箱的上方有一连十几立方米的水置有一个接下水道见房子的靠墙的位只出水口。
正前方各有一个激方和光片。在水箱的上
地的墙洞里有一个扇的对面还有一大风在大风个大风扇，在风扇的上方和左面壁上是一个边有一个十几平的空地，空各有一个激光在水箱的左直径一米的圆洞，圆片。扇，
的右边有一个全息打印机，有一排机器的左边有一台就是房间的中间的，中间是三台电脑，距离，也投影仪，在电脑在它们的正前方，。斜卧放着，在电脑距离水箱有两米
在这排机器与大地上。，头颅正水箱之间还有两个小的同步器，放置在正方方
越走到那排机器前，惊喜的看着这些机器卓和手表。，人喜欢包、女，男人喜欢汽车口红和高跟鞋
情钟！而对科研机器却是独有卓越
纪教授，指着全息投影”道：“做三维技术实验吗？许久后卓越转头向一旁的仪纪教授，这可以看
步，让“当然可以。”纪教授们直观的看到实验的全方式，我们抛弃了原始的实验三维技术可让我笑道：“现代科技的进息全景效果图。”
种实验技术，在湍流高时空分辨率三维上的实验技术就是”速度场测量技术技术的出现“同时，因为三维。，让我们多出来许多
”看着跃笑道：“要不要试试？跃欲试的卓越，纪教授
”吗？卓越激动的问道：“可以
平均的粒子氏干较老旧的位移，进而得测技术，是用到速度场。过最好的涉条得到析法，以杨湍流的在湍流上他以前做实验就是可压缩光量，一种比学分
的，在很多地方几乎淘汰了这种技术。上世纪八十年代出现还是这种技术
走到“我来给你讲解一下卓越的身边，道：纪教授踏亲自来操作。”“当然可以，你可以前一步，操作步骤。”
步卓越熟悉骤。了机器上的按钮和操作许久后，
你来试。”“记住了吗？记住的话试
卓越压下忐忑而激动的心情，了。”：“记住道
”“那就开始吧！
钮。卓越呼出一口气，按动启动按
瞬间，嗡的一，激光片全息投影仪响起亮起。脑启动，同步器运转，声，电
上面落下一条旋转之后他按动放仪上出现一。的水柱，他转头看去，全息投影个1:10模水，瞬间，水箱的激光形成的水柱拟，由
：“现在选择流动显示！”开始纪教授道
卓越首先选择流线！
流动显示有三种，分线和染果各有不别是流线、迹色体，三种显示的效同。
，这是水流流动很快，的曲线。段曲线电脑屏幕上的速度方向出现一时所有部分
脑屏幕。看向电三人一起杨教授走过来，
纪教授道：“转为线！”迹
按动迹线按钮，同的曲线。流点鼠标随机点击，屏幕上出现波幅不水流中的某个水
这是他所选的水流点的速度方向不同形成的曲线。时间段所
“最后是染色体！”
中固定的某个点。，染色体也叫做脉线，脉线是水流染色体的一条流体微团组成流经这个点的
吧！”“好了，关掉
运行，水箱中的水卓越按动关闭从出水按钮，所有机器全部停止口流出去。
看向卓越笑着问道：怎么样？”纪教授“感觉
器实验好太多了。”卓越笑道：“比学校里的机
便摆弄，但我这里的设备。”我就让他们给我弄来这一套钱，是最新的，那备都是老旧的，所以给你们学生随“哈哈……学校里的设装备都欧洲人不缺帮
”但也是非常优质的。“虽然不是最顶尖的，
？”“想想试试更多的流动显示不
？”亮还，问道：“有别的流动显示卓越眼睛一
有染色体，还有氢气泡、自由表面和片光“当然，我这里不仅。”、悬浮粒子
这才仅仅只是水流的，我还有低速“气流流动显示。”
荧光线、丝线和微丝。”“分别有烟
t上看只在pp激法大动，这些实验方没看过，只听说过。过，有听的卓越心中部分他些他连ppt上都
眼纪教授，不就他的意的。室吗，又好运杨教授瞥了一有个实验看到这所实验室背后是个把土财主，
问道：纪教授笑着“你想实验哪种？”
流动显示！“悬浮粒子”
悬浮粒子流动显示出验方式，听说做来一般。由无数萤火虫组成的的实验很漂亮，喷出来的水流就好似，是最先进的实
房间！”我们去隔壁“
隔壁房间的设备与多，只是没有风扇，只先前的房间设箱。有一个水备差不
边有一个直径十上面流下来米左右的铁管。水不是从厘，在水箱的右水箱的的
，只有电脑的盏灯，灯光房间里很黑箱中很是黑还只对着电脑附近，水旁边有三暗。
。”纪教在旁边看着授道：“这里我来，你
头点“嗯！”卓越。
纪教授一边操作一边讲解。
水流的流动结构。”或油滴的微粒或油滴混到水流中，从用一些可视的固体固体微粒“悬浮粒子流动显示是运动状态来了解
铝粉、。”有聚苯乙烯微粒、小球和油滴蜡和松脂的混“一般可用的材料合物制成的银白色
说着他启动机器，指按钮道：“银白色小球早就”中。钮是将这些银白色小球放到水混合好的，这个按着一个
。起，就好似无数密集的响连续而小铁球在铁管中滚动听哒哒声他按动按钮后，只到无数
音才渐渐消失！，声十几秒后
“这个按钮是发射！”
好似一道火焰，出现一钮后，瞬发射按画面。速喷射出来，副绚丽他按动间，一道淡青色水流快的
卓越眼神迷离的看着这一幕。
到，也想象不到。想象的科研并不是像外人枯燥无味，它有它的美丽，只是一般人看不
到。只有科研人时候才能享受员在实验的
电脑屏幕上显示着一连串曲线，全息投影印仪上模拟中的曲线。机中打印出电脑出水箱中的画面，打
后，纪教授将机器关久之闭，卓越遗憾的收回目光。许
实验室中之后几天时间，在流动显示。，他们又实验了其余所有的
不仅有水流的流动显示，流动显示还有气流的。
纪教授曲线验结果吧！”几十张布满“我们来计算一番实和粒子图像的纸道：手中拿着
纪！教授实验室的办公室中
三人有的。实验报告摊放在桌子上围着一张桌子坐下，所
道：“根据雷诺纪流速是湍流变层流变湍流，下临界上临界流速是层教授流。”下临界流速，实验，我知道上
规律、统计和湍流动的谱。”“所以，我们可以研究出湍流的脉
标和实验次是时间、空间坐数的不规则函数……”的研究发现，湍流的速“根据我这么多年度场
“……”
)e;x;p;(ik【当㯠=0;时，=∫sᵤᵤ.㯠)dk;₁dk₂dk;₃.】�
示脉动段(波数)中的分布。”“波谱sᵤᵤ(k)表动能在k，k+dk
纪教授扔下手中笔究，你们看看接道：“这就是我这么多年的研下来应该怎么走？”
看看怎么样。纪教授，根据这”，我想到一种方法，您几天的实验卓越道：“
“你说！”
肃的些，露出严直一表情。纪教授身子坐
卓越不信，直到他听杨教授说卓越推导亲自推导出n;-s方程，一开始他还程，他才信。在他面前出n-s;方
通学生，而是同不会把卓越当普辈的人。此时，他
计分组或几对记录的数据进行统然后卓越道：“如果我们根据一析。”信定的准则检测湍流件准则时，开始记录一组信号，满足号，当湍流信号条
们看这一份数据界层外层，速是间歇性地出高的强度，而强度脉动。”！”卓越找出其中份数据，湍流边“例如这样现高度脉动并非，“你始终有很
“像这种情况，最简单量。”歇因子的的测的方式是采样时使用湍流间
要用别的方式实验？”纪教授问道：“我们是
不用！”卓越道：“其实“天这种测量方式我这几。”已经做了
候做“你做了疑惑的道：“你什么时？”纪教授的？”
几天都和卓越在做实他这他说验，他没发现卓越做了的实验。一起，一直都在看着他
把其中只是我歇性因子的测量。”，所以就成了间“其实就是迹线和染色体实验，特殊的数据收集起来
找出来，然后呢？“奥，原来是这样，将间歇性因子测量”
的平均值。”得到“然后我们可以根据这湍湍流状态数，求出间歇因子，最后就可流状态平均值和非些数据，得出示性函
性函数？”状态和非湍流状态的示“你是说湍流
“对！”卓越点。头
看。”“你把数据给我看
中找到几份数据，指“好的！”卓越您看，”面的某个数据道：“就是这些数据。从数据着它们上
出来，你看看对不对：“我写纪教授看了片刻后道。”
，只是用到示性函数他也经常用到同。的数据和卓说的不越
但他知道公式，所以他可以很快写出来的数据。卓越说
“好的！”
起笔写。纪教授拿
gt;uₜₕ/u∞�᠄�#039;;/u;∞.01……】【l=1，
这样”纪教授问道：“是吗？
“是的！”后道：默计算，之卓越看了下，脑海中默
那么间歇性因子这样。”果是以这个为示性函数，就是纪教授道：“如
=1i/n】i【r=n∑
道：“对！越”卓
“那么湍流状态平均值和非湍流状态道：样！”纪教授继续平均值就是这
【ₜ=lim(n;→⬳∞)�1)……】∑
怎么办？”纪教授问道：“之后
用到n-s方程解了。杨教授”道：“之后就
卓越道：“对！”
么，不是说n;-s方程是最有效推导出湍流流的公式，这是为什天也无法也在研究n-s;纪教授方程皱眉道：“我这几的方程吗？”推导出湍方程，但是怎么
湍流，要n-s方程推导出实想要用理从最基础的物开始！”卓越笑道：“其公式
么公式？”什“
“牛顿第二定律！”
“什么？”纪教授失声道：“竟然是从这个公式开始？不会吧！”
式，但就是这么最基础理都会接触到的公解开湍流的钥匙。最简单的公式，，牛顿第二定律是初学物竟然是
越点之后就知道了您看过头道：“我推导出来给您看，“是的！”卓。”
知道了。”“我推导出给您看看就
一质量为m的极小二定律。”象，对其运用牛顿第“取的运动流体单元为研究对
】【f=ma……
以获得以上这两个张量“最后我们可形式。”
糊。两位教授看着卓越写的满满三张纸的计算，有些迷
竟然在这么短的时间计算出来，关键很多计算外计算的。的公式，都不用笔另的，这么复杂他是张口就来这孩子的脑袋怎么长
等等，我要计纪教授和杨教授道：“算一下。”
一个多小时后，两人教授呼了一心道：“终于计算完了。”口气，
就计算然花了了老了，不服老不行啊好了。”子，道：“人这么久，卓越十几分钟揉酸痛的肩膀和脖竟纪教授揉，咱们两人一起计算
道：“您“纪教授，千万别这么说，还在壮年呢！”笑您您一点都不老。”卓越
壮年！”纪教授大笑，知道卓越说的是奉承话“哈哈，。说他，别人不喜欢，但卓越说他就是喜欢
十张纸的计算。纪教授和杨教授看着他们还有卓越写的将近
授喃喃面应用到了斯特尔哈尔数，求纪教项与惯性项之比。”得非定常的道：“这里
力和数求重力之比……”得惯性劳德“费
惊叹，一边说他一边如此。杨教授心中也是
是怎出来的，这不是人的脑么想子这么庞大的计算量卓越啊！
出，他当时推导出这人能做到的。从n-s方程所需要的脑力不是普通就可看
难怪看不到。的在要进入顶尖，连门都这两个领域想说数学和物理是天才的世界，智商稍微差点
杨教授问道：“底下呢？”
但我不知数和转捩入手，卓越摇头道：“底道怎么写。”下应该是从雷诺
了。”湍流的，就能求出湍破解的法家都无他突然振奋的道：“只流的公式，百年来无数科学要解开这个面纱就被揭开神秘
“哎…长叹…”杨教授两一声。人心中
门一脚，却挡住了他步啊，但就是这临这是最重要的一们。
似被猫抓一样，但是了。的心中就好没办法，前方前进不了他们
既然之后无法计天越就无法从纪教授这寻找到答案了，了，卓所以他们在当就告辞离开。算
(本章完)