第39章湍流实验
下午，卓越跟随纪教授去他的实验室。
验基地，在门口保安的检查这是一个很大的实后，他们的车开进去。通过
学实验室、材料学室，还有运动室和航空电子里不仅有空气动力实实验室、结构力学实验纪教授道：“这室、航空发动机实验系统实验室等！”验
一样，占地面科技园。好似飞机一有五千多地就像一个样的建筑，在四周面看去，实验室基卓越透过车窗向外有序的落着一个个方形，有一积好似厂房一般的建筑个很大的人工湖，人工湖旁边有一个亩
车子在下，他们步行到一停车场停入实验室。的指纹验证后进所建筑前，通过纪教授
褂的人，看到教授停下来问好，然后又好奇的看匆一眼卓越和杨教授，之后，走路步伐快匆离开，所有人好像里速。面有许多来来都很忙的样子往往穿着白大纪
平的房间里。面积有一百多弯弯绕绕后进入一间
眼中惊喜。看到里面的设备卓越
立方米的水箱，水只见房子的靠墙箱的上方有一个进水口，下方连接下水道出水口。十几的位置有一个
箱的上方和正前方各在水片。有一个激光
圆洞风扇的有一个大风地，空地的墙壁上是在水箱的左边有一的圆洞，一个直径一米里有一个大风扇，在大个十几平的空对面还左面各有一个激光片。扇，在风扇的上方和
器，中间有两米的距离，也就是房间的中间，有一电脑的右边有一个全息是三台电脑，水箱在它们的正前方，距离仪，在电脑的左边有投影一台打印机。斜卧放着，在排机
在地上。方方，头颅大小的在这排机器与水之间还有两个正正同步器，放置箱
红和高些器前，惊喜的看着跟鞋，男人喜欢汽车机器，女人喜欢包、口卓越走到那排机和手表。这
器却是独有情钟！对科研机而卓越
？”以做三维技术实验吗，这可许久后卓越转头看向一指着全息投旁的纪教授，影仪道：“纪教授
始的实验方式”纪教授笑道“：“现代科让我们抛弃了原效果图。”的景直观看到实验的全息全当然可以。，三维技术可让我们技的进步，
“同时，因为三维空分辨率三维速度场测技术的出现，量技术。”实验技术就是高时让我们多出来许多种实验技术，在湍流上的
要不要看着跃跃欲试的卓试试？”越，纪教授笑道：“
道：“可以吗卓越激动的问？”
杨氏干涉分析法，以移，进而得的技术，在湍流上他以前做过最的实验就度场。好条得到的粒子平是可压缩湍流的测量，一种到速是用光学均位比较老旧
这代出现的，在很多地方这种技术还是上世纪八种几乎淘汰了十年技术。
，走到卓越的身边，道一步：“我来给你讲解“当然可以，你可以亲自一下操作步骤。”来操作。”纪教授踏前
操作步骤。许久后，卓越熟悉了机器上的按钮和
“记住了。”？记住的话你来试试吗
“记住了。”而激动的心情，道：卓越压下忐忑
“那就开始吧！”
启动按钮。越呼出一口气，按动卓
，激光片亮起。瞬间，嗡的一声，投影仪响电脑启动，同步器起转，全息运
。水柱，他转之后他按10模拟，由激投动放水，瞬间，水光形成的水箱的上面柱影仪上出现一个1:落下一条旋转的头看去，全息
教授道：“现在开始选择流动显示！”纪
卓越首先选择流线！
显示有三种迹线和染色体，流动有不同。，分别是流线、三种显示的效果各
线。所有，电脑屏幕段曲线，这是水分的速度方向的曲部流流动时上出现一很快
一杨教授走过来，三人起看向电脑屏幕。
纪教授道：“转为迹线！”
幅某个水流点，屏随机点击水流中的不幕上出现波按动迹线按钮，鼠标同的曲线。
选的水流线。点的速度方向这是他所间段所形成的曲不同时
“最后是染色体！”
中固定的某个点，流经这个点的流体微流染色体也叫做脉线，脉线团组成的一条染色体。是水
吧！”“好了，关掉
运行，水卓越按动关从出水口流出去。箱中的水全部停止闭按钮，所有机器
？”“感觉怎么样越笑着问道：纪教授看向卓
笑道：“比学校卓越里的机器实验好太多了。”
备都是最新的，那所以给你们学生随，但我这里的设我弄里的设备都是老旧的帮欧洲人不“哈哈……学校，便摆弄缺钱，我就让他们给来这一套装备。”
的。”也是非常优质但“虽然不是最顶尖的，
试更多的流动显示“想不想试？”
？”“还有别的流动显示卓越眼睛一亮，问道：
，我这里不仅有片光。染色体，还有氢气泡“当然、悬浮粒子、自由表”面和
，我还有低速气流流“这才仅仅只是水流的动显示。”
线“分别有烟线、丝和荧光微丝。”
听的卓越心中激动说过。连pp法大部分t上都没看过，只听有些他，这些实验方他只在ppt上看过，
到这所背后是个吗，又好运土财主，看把他的意的眼纪教授，不就有个杨教授瞥了一实验室实验室。
着问道：“你纪教授笑想实验哪种？”
“悬浮粒子流动显示！”
成的一般。出来的悬出来的水流就好似由无数萤火虫组子流动显示，是最先浮粒进的实验方式，听说做实验很漂亮，喷
“我们去隔壁房间！”
隔壁房间的设备与一个水箱。，先前的房间设备差不多有风扇，只有只是没
下来的，一个直水箱的水不是从上面流在水箱的右边有径十厘米左右的铁管。
，灯光还只对着电脑房间里旁边有三盏灯附近，水箱中很黑，只有电脑的很是黑暗。
纪教授道：“这里我来，你在旁边看着。”
。“嗯！”卓越点头
纪教操作一边讲解。授一边
滴混到微粒或“悬浮粒子流动显示是或油油滴的运动状态来了解水流的流动结构。”中用一些可视的固体微粒，从固体水流
“一般可用的材料有聚苯乙滴。”烯微粒、铝粉、蜡制成的银白色小球和油和松脂的混合物
放到水中。”说着合好的，这个按小球他启动机器，指着一个钮是将这些银白色按钮道：混“银白色小球早就
。集的响中滚动起，就好似无数小铁，只听到无数哒哒声连续而密他按动按钮后球在铁管
十几秒后，声音才渐渐消失！
”“这个按钮是发射！
射出来，好似水流快速喷他按动发射按钮后，瞬间，一道淡青色面。一道火焰，出现一副绚丽的画
离的看着这一幕卓越眼神迷。
丽，只是一般人看不到燥无味，也想象不到。的枯它有它的美科研并不是像外人想象，
只有科研人验的受到。时候才能享员在实
的画面，打印机连串曲线，全息投影仪曲线。上模拟出水箱中中打印出电脑中的一脑屏幕上显示着电
纪教授将机器关闭许久之后，遗憾的收回目光。，卓越
了其余所实验室中，他们又实验之后几天时间，在有的流动显示。
示。不仅，还有气流的流动显有水流的流动显示
验子布满曲线和粒果吧！”拿着几十张纸道：“我结纪教授手中图像的们来计算一番实
纪教授实验室的办公室中！
子上。三人围着一张子坐下，所有的实验报告摊放在桌桌
验，我知道上下速是层流变湍流湍流变层流。”纪教授道：“根据雷诺实临界流速，上临界流，下临界流速是
流脉动的谱。”以，我们可以研究出湍流的规律、统计和湍“所
现，湍流的速度场是时间、“根据我这么规则空间坐标和实验次多年的研究发函数……”数的不
……”“
x;p;(ik.㯠】【当㯠=0时，=∫dk;₃.sᵤᵤ(k;)e;)dk;₁dk;₂
(示脉动动能在波数段k，k+dk)中的分“波谱sᵤ布。”ᵤ(k)表
“这的研究，你们看看么走？”纪教授扔下手中笔道：接下来应该怎就是我这么多年
。”方法，您看看怎么样实验，我想到一种卓越道：“纪教授，根据这几天的
！”“你说
肃的表情纪教授身子坐直一些，露出严。
出n-s;方直到卓越在他面前亲自推导出n;-程，一开始他还不信，他s方程，他才信。听杨教授说卓越推导
此时，他不会把卓越当普生，而同辈的人。是通学
析。据一定的准则检测湍流足条件准则时，开对记录的数据进行统计分”信号，当湍流信号满组信号，然始记录一组或几后卓越道：“如果我们根
，速度脉动并非始终有据，湍流边界找出其中一份数据，“你们看这份数“例如这样！”卓越很高的强度，而是间。”歇性地出现高强度脉动层外层
种情况，最简单方式是采样时使用湍流的的测量。”间歇因子“像这的
“我们是要用别的方式实验？”纪教授问道：
这种测量方了。”式我这几“越道：“其实不用！”卓天已经做
么时候做的？”：“你什“你做了？”纪教授疑惑的道
他做实验，他没发现卓他越说的实验。都和卓越在一起，这几天做了一直都在看着他
实就成了间歇性因子的测和染色体的数据收集起来，所以验，只是我把其中特殊“其实就是迹线量。”
将间歇性因子测量找出来，“奥，原来是这样，然后呢？”
，最后就可得到湍流平均值。”状态平“然得的这些数据，后我们可以根据出示性函数，求均值和非湍流状态出间歇因子
？”“你是说湍流状函数态和非湍流状态的示性
。“对！”卓越点头
“你把数据给我看看。”
”数据“好的！”卓越从“您看，就是这些数据。到几份数据，指着它道：数据中找们上面的某个
”看对不对。我写出来，你看纪教授看了片刻后道：“
数据和卓越说的不同。到的经常用到，只是用示性函数他也
的但他知来。写出数据他可以很快道公式，所以卓越说
“好的！”
授拿起笔写。纪教
u;∞|;>ₜₕ/u∞=u�30.01……】9;;/u|【l=1，
纪教授问道：“是这样吗？”
”卓越算，之后道：“是的！下看了默计，脑海中默
么间歇性因子就是这样如果是以这个为示，那。”纪教授道：“性函数
/n】【r=n∑i=1i
”越道：“对！卓
纪教授继续道：“那就是这样！”湍流状态平均值么湍流状态平均值和非
【ₜ=lim(n;→∞)n;∑(i……】
纪教授问道：怎么办？”“之后
n-s方程解了。”就用到杨教授道：“之后
”卓越道：“对！
程的为什么，不方程吗？”是说n;-s方程是最有效推;方程，但是怎么也无法推导出湍流的公式导出湍流方纪教授在研究n-s皱眉道：“我这几天也，这是
卓越笑道：“其实想要理公式开导出湍流s方程推始！”，要从最基础的物用n-
么公式？”“什
“牛顿第二定律！”
教授“什么？”纪：“竟然是从这个公失声道！”式开始？不会吧
础，最简单的公式，竟然是解开湍流的钥匙。物理都会接是这么最基触到的公式，但就牛顿第二定律是初学
出来给您看，您看过之点头道：“我后就知道了”。“是的！”卓越推导
“我推导出给您看看就知道了。”
为研究对象，对其质量为m二定律。”“取一运用牛顿第的极小的运动流体单元
【f=ma……】
”“以上这两个张量形最后我们可以获得式。
有些迷糊。两位教授看着卓越写的满满三张纸的计算，
的时间都不用笔另外计算的这孩子的脑袋怎么长计算出公式竟然在这么短。的，这么复杂的他是张口就来，来，关键很多计算
，我要计算一下。”纪教授和杨教授道：“等等
时后心道：“终于计算完了。”，两人教一个多小授呼了一口气，
，道：“人老了，不越十几人一起计算服老不行啊，咱们两竟然花了分钟就计算好了。”膀和脖子久，卓揉酸痛的肩纪教授揉了这么
“纪教授，您千万别这么您还不老。”卓越年呢！”笑道：“在壮说，您一点都
”纪教授大笑，知道卓越说的是奉“哈。承话，别人说他不喜欢，哈，壮年！但卓越说他就是喜欢
着他们还有授和杨教授看卓越写的将近十张纸的计算。纪教
性项尔数，求得非定常纪教授喃喃的道：“这里项与惯面应用到了斯特尔之比。”哈
“费劳德数求得惯…”性力和重力之比…
也一边惊叹，杨教授心中是如此。一边说他
怎么想出的计算来的，这不是人的脑子啊！这么庞大量卓越是
要的脑力导出n-s方程所需从这就可不是普通人能做到的。看出，他当时推
难怪说数学和物理是天才的世界，不这两商稍微差点的在入顶尖，连门都看智个领域想要进到。
下呢？”底杨教授问道：“
从雷诺数卓“底下知道怎么写。”越摇头道：应该和转捩入手，但我不是
年来只要被揭开了。道：“开这个，就纱就无法破”他突然振奋的能求解的湍流的神秘面解无数科学家都出湍流的公式，百
声。杨教授两人心中长叹一…”“哎…
就是这临门一脚，这是最重要的一步啊，但却挡住了他们。
就好猫抓一样，但似被方前进不了了。他们的心中办法，前是没
以他们在当天就告辞离了，卓越就无法从纪教既然之后无法计算授这寻找到答案了，所开。
(本章完)