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下午,卓越跟随纪教授去他的实验室。
这是一位很大的实验基地,在门口通过保安的检查后,他们的车开进去。
纪教授道:“此地不仅有空气动力实验室,还有运动学实验室、材料学实验室、结构力学实验室、航空发动机实验室和航空电子系统实验室等!”
卓越透过车窗向外面看去,实验室基地就像一位科技园一样,占地面积有五千多亩,有一位很大的人工湖,人工湖旁边有一个好似飞机一样的建筑,在四周有序的落着一个个方形好似厂房一般的建筑。
车子在停车场停住脚步,他们步行到一所建筑前,通过纪教授的指纹验证后进入实验室。
远处的景色在视线中渐渐模糊。
里面有许多来来往往穿着白大褂的人,望见纪教授停下来问好,随后又好奇的看一眼卓越和杨教授,之后匆匆离开,所有人好像都很忙的样子,走路步伐快速。
弯弯绕绕后进入一间面积有一百多平的房中里。
望见里面的设备卓越眼中惊喜。
映入眼帘的房子的靠墙的位置有一位十几立方米的水箱,水箱的上方有一个进水口,下方连接下水道出水口。
在水箱的上方和正前方各有一个激光片。
在水箱的左边有一位十几平的空地,空地的墙壁上是一位直径一米的圆洞,圆洞里有一个大风扇,在大风扇的对面还有一位大风扇,在风扇的上方和左面各有一位激光片。
在它们的正前方,距离水箱有两米的距离,也就是房间的中间,有一排机器,中间是三台计算机,斜卧放着,在计算机的右边有一个全息投影仪,在电脑的左边有一台打印机。
在这排机器与水箱之间还有两个正正方方,头颅大小的同步器,放置在地上。
卓越走到那排机器前,惊喜的注视着这些机器,女人喜欢包、口红和高跟鞋,男人喜欢汽车和手表。
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而卓越对科研机器却是独有情钟!
许久后卓越转头看向一旁的纪教授,指着全息投影仪道:“纪教授,这可以做三维技术实验吗?”
“理所当然能够。”纪教授笑着说:“现代科技的进步,让我们抛弃了原始的实验方式,三维技术可让我们直观的望见实验的全息全景效果图。”
“同时,因为三维技术的出现,让我们多出来许多种实验技术,在湍流上的实验技术就是高时空分辨率三维步伐场测量技术。”
注视着跃跃欲试的卓越,纪教授笑着说:“要不要试试?”
卓越激动的问:“可以吗?”
在湍流上他以前做过最好的实验就是可压缩湍流的测量,一种比较老旧的技术,是用光学分析法,以杨氏干涉条得到的粒子平均位移,进而得到步伐场。
这种技术还是上世纪八十年代出现的,在很多地方几乎淘汰了这种技术。
“当然能够,你可以亲自来操作。”纪教授踏前一步,走到卓越的身边,道:“我来给你讲解一下操作步骤。”
许久后,卓越熟悉了机器上的按钮和操作步骤。
“记住了吗?记住的话你来试试。”
卓越压下忐忑而激动的心情,道:“记住了。”
“那就开始吧!”
卓越呼出一口气,按动启动按钮。
瞬间,嗡的一声,计算机启动,同步器运转,全息投影仪响起,激光片亮起。
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之后他按动放水,瞬间,水箱的上面落下一条旋转的水柱,他转头看去,全息投影仪上出现一位1:10模拟,由激光形成的水柱。
纪教授道:“现在开始选择流动显示!”
卓越首先选择流线!
流动显示有三种,分别是流线、迹线和染色体,三种显示的效果各有不同。
不多时,计算机屏幕上出现一段曲线,这是水流流动时所有部分的步伐方向的曲线。
杨教授走过来,三人一起看向电脑屏幕。
纪教授道:“转为迹线!”
按动迹线按钮,鼠标随机点击水流中的某个水流点,屏幕上出现波幅不同的曲线。
这是他所选的水流点的步伐方向不此时间段所形成的曲线。
“最后是染色体!”
染色体也叫做脉线,脉线是水流中固定的某个点,流经这个点的流体微团组成的一条染色体。
“好了,关掉吧!”
这个发现让所有人都愣住了。
卓越按动关闭按钮,所有机器一切停止运行,水箱中的水从出水口流出去。
纪教授注目卓越笑着问道:“感觉怎么样?”
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卓越笑着说:“比学校里的机器实验好太多了。”
“哈哈……学校里的设备都是老旧的,于是给你们学生随便摆弄,但我此地的设备都是最新的,那帮欧洲人不缺钱,我就让他们给我弄来这一套装备。”
“纵然不是最顶尖的,但也是甚是优质的。”
“想不想试试更多的流动显示?”
卓越双眸一亮,问道:“还有别的流动显示?”
一切仿佛什么都没发生过。
“当然,我这里不仅有染色体,还有氢气泡、悬浮粒子、自由表面和片光。”
“这才仅仅只是水流的,我还有低速气流流动显示。”
“分别有烟线、丝线和荧光微丝。”
听的卓越心中激动,这些实验方法大部分他只在PPT上看过,有些他连PPT上都没看过,只听说过。
杨教授斜了一眼纪教授,不就有个实验室吗,又好运到这所实验室背后是个土财主,看把他的意的。
纪教授笑着问道:“你想实验哪种?”
“悬浮粒子流动显示!”
悬浮粒子流动显示,是最先进的实验方式,听说做出来的实验很漂亮,喷出来的水流就好似由无数萤火虫组成的一般。
“我们去隔壁房中!”
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日光透过缝隙照了进来。
隔壁房间的设备与先前的房中设备差不多,只是没有风扇,只有一位水箱。
水箱的水不是从上面流下来的,在水箱的右边有一位直径十厘米左右的铁管。
房间里很黑,只有电脑的旁边有三盏灯,灯光还只对着计算机附近,水箱中很是黑暗。
纪教授道:“这里我来,你在旁边看着。”
“嗯!”卓越点头。
纪教授同时操作一边讲解。
“悬浮粒子流动显示是用若干可视的固体微粒或油滴混到水流中,从固体微粒或油滴的运动状态来了解水流的流动结构。”
“一般可用的材料有聚苯乙烯微粒、铝粉、蜡和松脂的混合物制成的银白色小球和油滴。”
他按动按钮后,只听到无数哒哒声连续而密集的响起,就好似无数小铁球在铁管中滚动。
说着他启动机器,指着一位按钮道:“银白色小球早就混合好的,此物按钮是将这些银白色小球放到水中。”
十几秒后,嗓音才慢慢消失!
“此物按钮是发射!”
他按动发射按钮后,瞬间,一道淡青色水流快速喷射出来,好似一道火焰,出现一副绚丽的画面。
卓越眼神迷离的注视着这一幕。
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科研并不是像外人想象的枯燥无味,它有它的绝美,只是一般人看不到,也想象不到。
只有科研人员在实验的时候才能享受到。
计算机屏幕上显示着一连串曲线,全息投影仪上模拟出水箱中的画面,打印机中打印出计算机中的曲线。
之后几天时间,在实验室中,他们又实验了其余所有的流动显示。
许久之后,纪教授将机器关闭,卓越遗憾的收回目光。
不仅有水流的流动显示,还有气流的流动显示。
纪教授手中拿着几十张布满曲线和粒子图像的纸道:“我们来计算一番实验结果吧!”
纪教授实验室的办公区中!
三人围着一张桌子坐定,所有的实验报告摊放在桌子上。
纪教授道:“根据雷诺实验,我知道上下临界流速,上临界流速是层流变湍流,下临界流速是湍流变层流。”
“所以,我们能够研究出湍流的规律、统计和湍流脉动的谱。”
“根据我这么多年的研究发现,湍流的步伐场是时间、空间坐标和实验次数的不规则函数……”
“……”
【当ξ=0时,=∫Sᵤᵤ(k)exp(ik.ξ)dk ₁dk ₂dk ₃.】
“波谱Sᵤᵤ(k)表示脉动动能在波数段(k,k+dk)中的分布。”
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纪教授扔下手中笔道:“这就是我这么多年的研究,你们看看接下来应该怎么走?”
卓越道:“纪教授,根据这几天的实验,我想到一种方法,您看看作何样。”
“你说!”
纪教授身子坐直若干,露出严肃的表情。
他可不会把卓越当作学生,哪个学生能解出N-S方程啊!
卓越现在的影响力可比他大多了。
卓越道:“要是我们根据一定的准则检测湍流信号,当湍流信号满足条件准则时,开始记录一组或几组信号,随后对记录的数据进行统计分析。”
“例如这样!”卓越找出其中一份数据,“你们看这份数据,湍流边界层外层,步伐脉动并非始终有很高的强度,而是间歇性地出现高强度脉动。”
“像这种情况,最简单的方式是采样时使用湍流间歇因子的的测量。”
纪教授问道:“我们是要用别的方式实验?”
“不用!”卓越道:“其实这种测量方式我这几天早就做了。”
“你做了?”纪教授疑惑的道:“你甚么时候做的?”
他这几天都和卓越在一起,历来都都在看着他做实验,他没发现卓越做了他说的实验。
“其实就是迹线和染色体实验,只是我把其中特殊的数据收集起来,所以就成了间歇性因子的测量。”
“奥,原来是这样,将间歇性因子测量找出来,随后呢?”
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“随后我们可以根据这些数据,得出示性函数,求出间歇因子,最后就可得到湍流状态平均值和非湍流状态的平均值。”
“你是说湍流状态和非湍流状态的示性函数?”
“对!”卓越点头。
“你把数据给我看看。”
“好的!”卓越从数据中找到几份数据,指着它们上面的某个数据道:“您看,就是这些数据。”
命运的齿轮在此刻悄然转动。
纪教授看了片刻后道:“我写出来,你看看对不对。”
示性函数他也经常用到,只是用到的数据和卓越说的不同。
但他了解公式,于是卓越说的数据他可以不多时写出来。
“好的!”
纪教授取过笔写。
【l=1,|u'/U∞|>uₜₕ/U∞=0.01……】
纪教授问道:“是这样吗?”
卓越看了下,脑海中默默计算,之后道:“是的!”
纪教授道:“如果是以此物为示性函数,那么间歇性因子就是这样。”
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【r=N∑i=1I/N】
卓越道:“对!”
纪教授继续道:“那么湍流状态平均值和非湍流状态平均值就是这样!”
【ₜ=lim(N→∞)N∑(i=1)……】
纪教授问道:“之后作何办?”
杨教授道:“之后就用到N-S方程解了。”
卓越道:“对!”
纪教授皱眉道:“我这几天也在研究N-S方程,但是怎么也无法推导出湍流的公式,这是怎么会,不是说N-S方程是最有效推导出湍流方程的方程吗?”
卓越笑着说:“其实想要用N-S方程推导出湍流,要从最基础的物理公式开始!”
“甚么公式?”
“牛顿第二定律!”
“甚么?”纪教授失声道:“竟然是从这个公式开始?不会吧!”
牛顿第二定律是初学物理都会接触到的公式,但就是这么最基础,最简单的公式,竟然是解开湍流的钥匙。
“是的!”卓越点头道:“我推导出来给您看,您看过之后就知道了。”
“我推导出给您看看就了解了。”
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“取一质量为m的极小的运动流体单元为研究对象,对其运用牛顿第二定律。”
【F=ma……】
“最后我们可以获得以上这两个张量形式。”
两位教授注视着卓越写的满满三张纸的计算,有些迷糊。
这孩子的脑袋作何长的,这么复杂的公式竟然在这么短的时间计算出来,关键大量计算他是张口就来,都不用笔此外计算的。
纪教授和杨教授道:“等等,我要计算一下。”
一位多小时后,两人教授呼了一口气,心道:“终于计算完了。”
纪教授揉了揉酸痛的肩膀和脖子,道:“人老了,不服老不行啊,咱们两人一起计算竟然花了这么久,卓越十几分钟就计算好了。”
“纪教授,您千万别这么说,您一点都不老。”卓越笑道:“您还在壮年呢!”
“哈哈,壮年!”纪教授大笑,了解卓越说的是奉承话,别人说他不喜欢,但卓越说他就是喜欢。
纪教授和杨教授注视着他们还有卓越写的将近十张纸的计算。
纪教授喃喃的道:“这里面应用到了斯特尔哈尔数,求得非定常项与惯性项之比。”
“费劳德数求得惯性力和重力之比……”
一边说他同时惊叹,杨教授心中也是如此。
从这就可看出,他当时推导出N-S方程所需要的脑力不是普通人能做到的。
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这么庞大的计算量卓越是怎么想出来的,这不是人的脑子啊!
难怪说数学和物理是天才的世界,智商稍微差点的在这两个领域想要进入顶尖,连门都看不到。
杨教授问:“底下呢?”
卓越摇头道:“底下应该是从雷诺数和转捩入手,但我不了解作何写。”
他突然振奋的道:“只要解开此物,就能求出湍流的公式,百年来无数科学家都无法破解的湍流的神秘面纱就被揭开了。”
“哎……”杨教授两人心中长叹一声。
这是最重要的一步啊,但就是这临门一脚,却挡住了他们。
他们的心中就好似被猫抓一样,但是没办法,前方前进不了了。
寂静中,时间仿佛凝固了。
他们注目正沉思的卓越,眼中流露出期望。
卓越,你一定行的,加油!
既然之后无法计算了,卓越就无法从纪教授这寻找到答案了,所以他们在当天就告辞转身离去。
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