科学网—bill12345678的博文

热度 4 窦华书 2023-11-19 09:51

目录（一）河边斜坡上骑车的稳定性（二）汽车受到了侧面大风冲击时的稳定性（三）流体力学中剪切流动的稳定性（四）科学研究总结和体会 508a667ebbad2a0acda08bc0796bd28e.mp4 (视频1) https://m.163.com/v/video/VYB8510CG.html (视频2) 本文是一篇科普文章。 ...

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世界数学难题: 纳维-斯托克斯方程会得到解决吗？

热度 7 窦华书 2023-10-1 09:03

图 1 纳维-斯托克斯（ Navier-Stokes）方程（1821-1845） 2005年曾经是世界爱因斯坦科学年，是为了纪念爱因斯坦1905年发表的那三篇划时代的学术论文100周年（布朗运动，狭义相对论，光电效应）。 2005年，也是美国Science杂志创刊100周年。在庆祝创刊125周年之际，Science公布了125个最具挑战性的科学问题，作 ...

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经典物理学解决了所属领域的所有物理现象吗？

热度 7 窦华书 2023-9-26 09:35

图 1 带有轴流压气机的航空发动机对于装有轴流压气机或者离心压气机的航空发动机（图1），在极端小流量条件下可能会发生“喘振”现象，这对航空发动机的运行会很危险。在知乎网上有人提出，经典物理学似乎已经发展很完善，现代物理学（相对论和量子力学）也已经早就落地了，为什么现在还存在经典物理学不能 ...

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窦华书：湍流问题和三体问题哪个更难解？兼谈湍流多尺度问题

热度 5 窦华书 2023-8-30 08:50

（一）湍流问题与三体问题之对比：三体问题是低维的（具有有限多个自由度），而湍流问题是高维的，并且是无限维的（理论上具有无限多个自由度）。当然，答案是湍流问题比三体问题更难解。现在，大家知道的是“三体问题”没有解析解，可以在建立的力学模型下进行数值求解。对于湍流问题，也不存在解析解，也只能进行 ...

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窦华书：湍流的研究方向分支及代表人物

热度 1 窦华书 2023-8-10 08:31

湍流仍然是物理学、应用数学和流体力学学科的一个主要研究领域，100多年来，且一直代表流体力学的前沿研究方向，这是由于如果湍流问题解决了，就会解决一大片研究领域的问题。湍流是在流体力学学科所有方面具有共性的重要课题。比如，如果你是做超音速流动、飞行器设计、多相流动、传热、燃烧、叶轮机械、大气湍 ...

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窦华书：湍流研究有哪些成功的理论成果?

热度 4 窦华书 2023-7-12 09:10

1. 湍流控制方程Navier-Stokes动量方程（Navier 1822, Stokes 1845）： 2. 线性稳定性理论（Orr1907, Sommerfeld 1908）: 3. 湍流模型的混合长度理论（Prandtl 1924）: 4. 湍流壁面区的平均速度的对数律分布（Kármán1931）： 5. 湍流的均匀各向同性理论(Taylor 1935, Kármán1937)： 6. Ko ...

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窦华书：湍流为什么一定必须是三维的？

热度 3 窦华书 2023-7-8 01:29

图1 湍流的动能随波数变化的能谱关系湍流的最主要的特征就是，湍流是一个随着时间变化（非定常）的旋涡运动，而且旋涡是从大到小多尺度分布的。湍流之所以存在，是以漩涡的不断产生与耗散维持的。如果旋涡只耗散，不再继续产生，湍流就不能维持了。完全发展的湍流就是一个旋涡生成与破灭的动力学平 ...

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流动稳定性理论简要综述

热度 3 窦华书 2023-7-2 08:50

(本文翻译自窦华书《Origin of Turbulence-Energy Gradient Theory》,2022,Springer,第一章) 1.2流动稳定性理论 1.2.1线性稳定性理论 Kelvin（1871）和Helmholtz（1868）利用无粘稳定性理论(无粘线性方程的特征值)分析了平面混合层的稳定性。研究发现，当不同速度或密度的流体沿同一方向流动时，界 ...

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窦华书：湍流研究中出现的若干错误

热度 4 窦华书 2023-6-4 00:09

湍流问题经历了近200年（从 Navier-Stokes 方程的建立），从雷诺实验（1883年）发现了层流到湍流转捩现象以来，至今也有140年。湍流问题解决不了，许多人认为湍流是比量子力学和相对论更难的物理科学难题。对于湍流问题, 作者通过30多年的研究，发现在这个领域，过去140年来（1883-2023）的研究成果中，有许多都是 ...

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窦华书：高雷诺数不是引起层流到湍流转捩的真正物理机理

热度 2 窦华书 2023-5-21 00:05

高雷诺数不是引起层流到湍流转捩的真正物理机理，是什么呢？先说答案，是流场中机械能梯度的分布，其分布的畸变引起了流场中出现了奇点，从而导致湍流转捩。图 1 圆管流动实验（ Reynolds 1883 ）显示了流动由层流向湍流状态转捩的过程，取决于雷诺数大小。（ a 层流，由染色流体示踪 ...

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