bill12345678的个人博客

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解释和 ...

（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 ...

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 ...

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 ...

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 ...

(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 ...

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 ...

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 ...

图1 河流中的湍流 Navier-Stokes 方程可以描述湍流吗？这是一个非常难非常难的问题。因为首先Navier-Stokes方程的正则性问题的性质，至今还没有搞清楚，并且是2000年美国Clay数学研究所所确定的七个千禧年大奖难题之一，也是美国 Science杂志2021年所发布的全世界最前沿的125个科学问题之二 。其次，湍流的产生机理在 ...

图1 圆管流动中的puffs (van Doorne and Westerweel, 2009) 湍流是国际上科学界公认的物理和数学方面的世纪难题，从雷诺1883年做的著名的层流到湍流转捩的圆管流动实验以来，至今已经经过了140年。今天，湍流这一世纪科学难题已经得到破解了 ，且理论与实验数据完全一致。为了让读者更加容易理解，今天再次简 ...