高超声速风洞的转捩特性为啥以马赫数和单位雷诺数来表征？难道不止雷诺数影响转捩吗？

 我长期做exp（n）方法，从稳定性判断转捩，越做疑惑越多，用这个方法进行的判断和单位雷诺数影响是无关的！明知这是一种要淘汰的方法，但是工程需要，也硬着头皮做下去。后来采用γ-Re_(θt)模型的转捩流动计算分析也是这样，一边做着，心里面一边打着鼓。

    一边做，一边问：难道雷诺数影响转捩的规律失效了？然而这个规律是NS方程而然的结论，雷诺数影响转捩的规律失效是个大事情，是否意味着NS方程在此类问题分析中失效了。

单位雷诺数大了或者小了对转捩和湍流有什么具体的影响？

为啥 在来流马赫数不变的条件下，随着来流单位雷诺数的增加，钝锥边界层和平板边界层的转捩位置均前移，但钝锥边界层的转捩位置在单位雷诺数从2．6×107m－1增大到4．4×107m－1时变化微小。3)若单位雷诺数相同，较低马赫数来流条件下，边界层更容易转捩。

    先思考这个随着来流单位雷诺数的增加，钝锥边界层和平板边界层的转捩位置均前移的问题，这意味着快了的流动摩擦效应积累的快，积累的多了就要显示出来，打碎了低马赫数下的无穷长时间及无穷大空间平衡，原来建立在这假设基础上粘性定义也就失效了，因此需要引入在有限时间和有限空间来积累应变率的新机制来描述或者近似描述这种新平衡。

      是否考虑这种机制要从实验指出的单位雷诺数的概念出发，也就是 雷诺数除去了长度，变成了 密度*速度/粘性系数，这个是机制的核心， 这是否意味着单位长度上速度越快，耗散越小，则效应越大，

      是否意味着一种应力，应变的积累和耗散机制已经进入了物理过程的主要，原来把时间平均空间平均看成无穷大的理想条件已经不成立了。这是很可怕的，这就意味着NS方程也不成立了，事实上，根据NS方程进行量纲分析，只能和雷诺数有关，但是实验证明不仅和雷诺数有关，还和单位雷诺数有关，这就是NS方程头上一片乌云，他破坏了NS方程放之四海而皆准的光环。

NS方程失效怎么办？怎样改进他才能够容得下单位雷诺数对转捩的影响？而且这种改进对目前数值计算又不要增加过多困难

     那么为此我们要问，又出现什么新规律？用什么理念解释这些新现象？

    是否首先开刀的就是这个粘性，有粘性定义，NS方程就是必然成立的，

否定他，就要对什么是粘性深入进行探讨，粘性的新定义要满足实验事实！即单位雷诺数对转捩和湍流有影响！所以仅仅在牛顿流体圈子里面讨论已经不行了，用非牛顿流体是最简单办法，牛顿流体的应力应变关系是带有应变松弛作用的非牛顿流体长时间平均作用 按照应变松弛残余的积 累和应力的关系来解释单位雷诺数对转捩的影响 按照应变松弛残余的积累和应力的线性关系来看, 对单位雷诺数高的流动的转挨试验,相对的流体在转扳以前扫过的路程所用时间就段, 因而流体微元会发生`来不及松弛’的现象, 那么就会在相对来说较短的时间内实际保留比较多的剪应变和剪应力松弛后的残余, 其结果使流场较早的达到失去稳定时的状态, 从而转捩较早发生，结果使流场较早的达到失去稳定时的状态, 从而转捩较早发生.

 这个理论上简单的办法实际上带来数值计算却是极不简单，因为应变和应变率的耗散积累必须用沿着微团运动的过程渐次积累，这就需要用拉格朗日法来处理。

 按照积累残余应变来判别横向不稳定性可以和刚体失稳相比拟由前所述, 非牛顿流体的应力残余应变假设可以用来描述流体的粘性运动规律, 那么它本质上和刚体没有区别, 因此也就可以用他来描述湍流的漩涡的形成和失去稳定。

设想流体微团在行进的道路上不断地由于速度的剪差而产生剪切位移,流体的一部分层面就持续受到临近层面拖动产生的压力, 就如同压杆问题一样, 最后会失去稳定。也就是说T一S 失稳相当于压干稳定问题。下面我们来看三维失稳问题, 就如我们每个人都可以做的,固定其两个端面, 然后施加扭矩, 结果是施加的剪应变会使得这个方橡皮筋条失去稳定, 原因是在第三维方向也伴随发生了泊桑应变, 这就是人们说的横向不稳定性, 看看扭转的` 二维残余应变’所连带的第三个方向的泊桑应变, 我们就不难明白失稳后的打结和扭曲等特征。

  扭结在形成不稳定的过程中,有两个无因次量显得重要,第一个是涡微元剪应力e ij和正应力ekk的比, 表示出来就是粘性应力tij 和无粘的正应力P和动压变化的比, 这就是雷诺数, 第二个是泊桑应变的大小和正应力P的比, 它应当对扭转翘曲一类的三维稳定性产生较大的贡献。

这样我们虽然引入了类似拉格朗日算法来计算了残留应变，和应变率的积累数值，使得计算复杂了一些，但是，我们在计算中却得到了，纵向的泊桑应变，对分析翘曲却简化了很多，综合起来，比起计算转捩动量厚度，然后去拟合一大堆非通用的公式，计算和分析的付出还是合算的，后面所附是过去的一篇论文，说的也是这个意思。15年了，因为单位雷诺数的影响还没有很多实验支持，所以也就没有什么进展。现在到了一个的关口，如何把非牛顿流体和拉格朗日方法柔和在一起解决此类问题，谢谢朋友们来参加讨论。

转捩的新判定准则_杨新铁.pdf