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【年终,事多,所以没办法写太复杂的东西。仅立此存照,欢迎王博主前来探讨】
[40]王峻晔 2013-12-14 04:57 复【39】楼, 无论啥波尔兹曼分布,还是啥麦克斯韦分布,还可以在整一些啥分布,比如pdf等等。做学问要有目的,你想解决什么问题?在分子水平无非是无序,随机的运动过程。在分子尺度考虑湍流问题,有什么实际意义?与其叫湍流,不如叫分子动力学,或统计物理更实在。‘湍流’本身就是流体力学名词和定义。 而要寻求普适规律,流体力学是搞不定的,当然推而广之,DNS对工程有效,但想建立大一统,没戏。 〉〉流体力学定义的领域与分子动力学不同。强调的是解决问题,不论是普朗特的0方程,还是后来的方程,是火箭上天,飞机升空的理论基础。现在的bgk也是以恢复n-s程度为评价准则。在普适性程度上,我们定义有所不同,我的定义是能够解决航空航天航海等基本工业领域的普适性,这里面的难点是湍流的有实际意义的难题。对实际应用,基本的流体力学参数假定以足够用。如果宏观描述量大大增加,流体力学的那些基本假设不能够搞定,复杂化问题是否有任何实际意义?.
[39]徐晓 2013-12-13 12:24 覆[39】楼:不同材料不同工况,会表现出不同的性质。按照信息论,特殊的平稳状况,可以得到普适的结论,这就是波尔兹曼分布,从速度角度对应麦克斯韦分布,正好是个高斯分布,其熵极大,而对应的宏观描述量最简;但是进入湍流态,对每个宏观局部,需要的宏观描述量大大增加,远不是流体力学的那些基本假设能够搞定,所以需要增加复杂的宏观量描述。而对工程而言,日常应用,当然碰一种算一种,反而是最省的办法。而要寻求普适规律,流体力学是搞不定的,当然推而广之,DNS对工程有效,但想建立大一统,没戏。.
[38]王峻晔 2013-12-13 11:41 复【37】楼,'如果仅仅关心三传问题,无非多设些项就可以了,虽然从数学上是个问题,但是对工程应用而言,我们完全可以将这些问题放到一边;'〉〉无论是宏观还是微观,三传加反应(吸收)是本质,这不是多设些项的问题,而是怎么加才能有普适性,才能最大限度地反映宏观性质。分子动力学的群魔乱舞,都是修改这些力和碰幢关系。多数是牺牲普适性,满足特殊性。好点的就得了个诺奖。如果修改缺乏普适性,只对部分案例有用,对工程应用而言,就是无法重现别的案例试验现象。这就是修改的可用性问题,价值就要大打折扣了。 但是当我们考虑每一种流体行为的统计来历的时候,问题才会变得复杂。 〉〉之所以用统计力学,主要是既然分子行为是无序的,随机的。我们有无能力跟踪所有的分子,只好用统计行为代替。结果仍然是,统计行为必须重现试验宏观结果,并且具有足够的普适性。
[37]徐晓 2013-12-13 09:45 复【36】楼,所以虽然都叫湍流,其实做力学的和做物理的考虑的问题并不相同。而我们认为有问题的,并不是N-S本身的解,虽然这个世界为之悬赏;我们认为真正有问题的是,从微观到宏观的过渡问题。换言之,在做能热工程的人来看,这无非是传热传质的问题;对我们来说,更关心的是结构形成的物理机制。如果仅仅关心三传问题,无非多设些项就可以了,虽然从数学上是个问题,但是对工程应用而言,我们完全可以将这些问题放到一边;但是当我们考虑每一种流体行为的统计来历的时候,问题才会变得复杂。
[36]王峻晔 2013-12-13 05:16 复【21】楼,我一开始就认为湍流是统计物理的问题,而主要不是流体力学的问题,这也是为什么N-S靠谱的原因。而我根本不认为dns可以搞清楚湍流。而BGK,有点靠谱,不过方式未免牵强。 这是不考普的。湍流研究的意义在用基本流体力学解决现实问题,比如航空航天的问题。相对来说,湍流的物理意义并不是很重要,如果用统计物理深究下去,无非是用某种类似分子动力学的方法,关联微观分子运动和宏观变量之间的关系(比如压力,温度),对分子生物学等有意义,对航空航天等适用意义不大。现实中,这就是为什么湍流问题实际集中在湍流模型问题。那么,现在的湍流模型有什么基本问题没有解决?如果我没错,许多搞湍流的似乎并不清楚。.
[33]徐晓 2013-12-12 22:47 复【21】楼,我一开始就认为湍流是统计物理的问题,而主要不是流体力学的问题,这也是为什么N-S靠谱的原因。而我根本不认为dns可以搞清楚湍流。而BGK,有点靠谱,不过方式未免牵强。
[21]王峻晔
[14]徐晓 2013-12-11 23:36
而我讨论的湍流,是全世界公认的世界难题,人类仅仅是靠近了点边而已。这个问题,我们没解,洋人也没解。
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多少还懂点湍流,不错是公认的世界难题。但什么叫做‘解’,也许有不同的定义或边界。直接求解Navier-Stoks方程,应该就是湍流问题的解。只是时间和空间的领域都太小,无大实际意义而已。如此就是湍流模型途径,从现实应用角度,普朗特的零方程湍流模型和边界层理论,已经做出了极大的贡献。Launder和Spalding两方程理论是计算流体动力学真正进入工业界的里程碑。
后来的七方程模型和大涡模拟都不过是在两方程和dns之间的一种平衡。
随着计算机的发展,dns用于工业计算是早晚的事。但是否能够分辨出湍流涡,就解决了所以得流体力学问题。 我不认为如此,小涡在小,也有无数分子,在微观上就是无序的,随机的。继续小下去,应该是物理问题,而不是流体力学问题。
当然,物理领域也用统计力学研究湍流,一个进展就是格子Boltmann 方法,实际说,虽然bgk模型大大简化了这条途径,但稳定性和实用性还是有限, 对实际问题贡献并不大。
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