Navier–Stokes方程的200年
正如我们刚才看到的,N-S方程对更复杂的层流没有解,正如前面提到的,它目前的形式不适用于湍流,而湍流是大多数感兴趣的流动的所在。与粘性应力类似,湍流速度波动也产生应力,即所谓的雷诺应力,它是湍流波动施加在平均流动上的平均力(每单位面积)。雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS方程)是常规N-S方程的扩展,适用...
探究水跃为何会成为致命魔鬼:淹死人的原理揭秘!
湍流和层流的区别在于流速和流动方向的变化。湍流常常在河流、瀑布或海浪等地方出现,而层流则在平静的湖泊或水槽中存在。湍流的存在可能对人体构成威胁。湍流在水中可以形成旋涡和漩涡,其强烈的水流可带来意外的冲击力。当人们在湍急的河流中游泳或冲浪时,湍流可能会使人失去平衡,导致溺水事故发生。湍流还可能使人被水...
湍流:至今没有得到解决的经典物理学的最后一个问题|专访《湍流的...
能量梯度理论与线性稳定性理论的最大的不同是:一个光滑的层流流动,最后转捩为湍流,必须经过非线性失稳,线性失稳永远不能产生湍流。一个层流流动失稳后,会转变为另一个层流,这个新的层流如果再次线性失稳,会成为另一种层流,即层流线性失稳的结果只能是层流(如平板边界层流动和Taylor-Couette流动)。我们的这个研究...
一种新的科学观:复杂性带来的真正挑战是什么?| 展卷
层流,其实就是流体力学对流得很慢的流体描述。流得很慢,所以可以认为流体好像一整块果冻那样,具有整体特征。层流是一种相对理想的流体状态,如果你把流体看作一个整体的话,它的每一条流线(想象存在这样的流线);每一个流层(想象存在切得很薄的水平流层),彼此之间的力学特征是一样的。也就是说,他们彼此之间有相互...
封面文章|李栋研究团队:分布式合成射流特性及其湍流边界层流动...
一般来说,湍流边界层流动的表面摩擦阻力是层流边界层流动的10倍,而在飞行条件下,湍流边界层始终大比例占据机身、机翼表面,所以,湍流边界层减阻对飞行器设计有着十分重要的意义。近几十年来,人们致力于湍流边界层减阻的研究,并提出了许多被动和主动的流动控制策略,合成射流是其中非常有潜力的一种。
一种新的科学观:复杂性带来的真正挑战是什么? | 展卷
什么是湍流?我们先得解释下层流(www.e993.com)2024年8月5日。层流,其实就是流体力学对流得很慢的流体描述。流得很慢,所以可以认为流体好像一整块果冻那样,具有整体特征。层流是一种相对理想的流体状态,如果你把流体看作一个整体的话,它的每一条流线(想象存在这样的流线);每一个流层(想象存在切得很薄的水平流层),彼此之间的力学特征是一样...
一直困扰科学界的问题——水是怎么流动的
在130多年前,一位名叫奥斯本·雷诺兹的英国工程师就已经开始了对湍流的研究,他的实验与霍夫的实验并无太大区别。雷诺兹将颜料注入流过玻璃管道的水,就可以清晰地看到湍流。他发现当水流动缓慢时颜料并不会扩散,它只会沿着直线流动——研究人员称其为平稳的“层流”。当水的流速加快时,颜料的流动会变得蜿蜒起来。
硬核科普 | 湍流是如何产生的?
实际上,从总体上来看,地球的整个大气层就是一个湍流系统。而木星表面那些斑点其实就是一个个的气体漩涡,整个木星表面也是一个典型的湍流系统。物理学家们早就观察:当流速很小时,流体是分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加...
瀑布模型 敏捷方法之外,有什么更合适的模型吗?
流体模型,正是描述同一种流体即同一个组织在产品和项目的实现过程中,当面临不同的外部和内部条件变化,有层流状态(瀑布状态)和湍流(敏捷状态)的衔接切换,中间过渡区的存在,有瀑布和敏捷的相互结合,从而达到目的。实际工作中,有时即便是在适用瀑布模型的项目中,也难免的采用到敏捷的方法作为支撑,比如:关键时期高频...
运动的水流看起来为什么会完全“静止”?
湍流我们通常用雷诺数(Re)来区分流体的流动是层流或湍流,或用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。当雷诺数小于2000时,就会出现层流现象。因此,层流比一般湍流摩擦力更小。层流现象在生活中的应用除去水流之外,气体的运动也遵循层流现象。当层流遇上较大的阻碍时,其规律性运动轨迹就会被打破,变成湍流。